Характеристики функционального состояния нейтрофилов периферической крови у пациентов с люминальным раком молочной железы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Нейтрофилы играют критически важную роль в развитии опухоли, а их функциональное состояние может служить прогностическим маркером. Однако функциональные характеристики нейтрофилов периферической крови, такие как хемотаксис и склонность к нетозу, у пациенток с люминальным раком молочной железы изучены недостаточно. Исследование этих параметров может дать новые сведения о механизмах прогрессии заболевания и реакции на терапию.

Цель — проведение анализа хемотаксической активности нейтрофилов и склонность к нетозу в образцах крови пациенток с местно-распространенным люминальным раком молочной железы, проходящих лечение (неоадъювантную химиотерапию) в Московском клиническом научном центре им. А.С. Логинова.

Методы. Исследование проводили на образцах крови шести пациенток с III стадией люминального B, HER2-негативного рака молочной железы до начала и через два месяца противоопухолевой терапии. В качестве контроля использовали образцы крови здоровых взрослых добровольцев. Работа выполнена с использованием методов флуоресцентной микроскопии для хемотаксиса нейтрофилов при росте тромбов и количества внеклеточных ДНК-ловушек нейтрофилов по реакции с Hoechst 33342 и антителами против миелопероксидазы и нейтрофильной эластазы в мазках богатой лейкоцитами плазмы крови.

Результаты. До начала неоадъювантной терапии уровень нетоза значимо повышен (30±14% против 4,6±3,4% у здоровых доноров), при этом у большинства пациенток на терапии происходит снижение его уровня (17±17%). Скорость движения нейтрофилов повышена у некоторых пациенток (0,17±0,06 против 0,113±0,009 мкм/с у здоровых доноров) и снижаются на терапии (0,10±0,03 мкм/с). При этом количество ассоциированных с тромбами нейтрофилов снижается на терапии (25±18 против 61±23) даже у пациентов с нейтроцитозом.

Заключение. Впервые показано, что у пациенток с люминальным В, HER2-негативным раком молочной железы скорость хемотаксиса нейтрофилов отклоняется от нормы; при этом их адгезия понижена, а нейтрофилы периферической крови значимо более склонны к нетозу, чем у здоровых доноров.

Об авторах

Юлия Джессика Дмитриевна Коробкина

Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН

Email: juliajessika@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2762-5460
SPIN-код: 6630-3657
Россия, Москва

Екатерина-Ива Александровна Адаманская

Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН; Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева

Email: ka.09@mail.ru
ORCID iD: 0009-0000-4828-4063
SPIN-код: 9633-1147
Россия, Москва; Москва

Наталья Ивановна Польшина

Московский клинический научный центр им. А.С. Логинова

Email: npolshina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5417-0425

MD

Россия, Москва

София Владимировна Галкина

Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН; Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева

Email: s_v_galkina@rambler.ru
ORCID iD: 0009-0006-6321-4489
Россия, Москва; Москва

Тимур Ильдарович Кадыров

Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН

Email: kadyrov.ti17@physics.msu.ru
ORCID iD: 0009-0005-0130-1758
Россия, Москва

Николай Петрович Горбунов

Институт экспериментальной медицины

Email: niko_laygo@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4636-0565
SPIN-код: 6289-7281
Россия, Санкт-Петербург

Алексей Викторович Соколов

Институт экспериментальной медицины

Email: biochemsokolov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9033-0537
SPIN-код: 7427-7395

д-р биол. наук

Россия, Санкт-Петербург

Людмила Григорьевна Жукова

Московский клинический научный центр им. А.С. Логинова

Email: zhukova.lyudmila008@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4848-6938
SPIN-код: 2177-6476

д-р мед. наук

Россия, Москва

Анастасия Никитична Свешникова

Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН; Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева

Автор, ответственный за переписку.
Email: ASve6nikova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4720-7319
SPIN-код: 7893-4627

д-р физ.-мат. наук

Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Singh N, Baby D, Rajguru J, et al. Inflammation and cancer. Ann Afr Med. 2019;18(3):121–126. doi: 10.4103/aam.aam_56_18
  2. Doshi AS, Asrani KH. Innate and adaptive immunity in cancer. In: Cancer Immunology and Immunotherapy. Elsevier, 2022. P. 19–61.
  3. Wu M, Ma M, Tan Z, et al. Neutrophil: a new player in metastatic cancers. Front Immunol. 2020;11:565165. doi: 10.3389/fimmu.2020.565165
  4. Arpinati L, Shaul ME, Kaisar-Iluz N, et al. NETosis in cancer: a critical analysis of the impact of cancer on neutrophil extracellular trap (NET) release in lung cancer patients vs. mice. Cancer Immunol Immunother. 2020;69(2):199–213. doi: 10.1007/s00262-019-02474-x
  5. Galdiero MR, Bianchi P, Grizzi F, et al. Occurrence and significance of tumor-associated neutrophils in patients with colorectal cancer. Intl J Cancer. 2016;139(2):446–456. doi: 10.1002/ijc.30076
  6. Fridlender ZG, Sun J, Kim S, et al. Polarization of tumor-associated neutrophil phenotype by TGF-β: “N1” versus “N2” TAN. Cancer Cell. 2009;16(3):183–194. doi: 10.1016/j.ccr.2009.06.017
  7. Schaider H, Oka M, Bogenrieder T, et al. Differential response of primary and metastatic melanomas to neutrophils attracted by IL-8. Int J Cancer. 2003;103(3):335–343. doi: 10.1002/ijc.10775
  8. Musiani P, Allione A, Modica A, et al. Role of neutrophils and lymphocytes in inhibition of a mouse mammary adenocarcinoma engineered to release IL-2, IL-4, IL-7, IL-10, IFN-alpha, IFN-gamma, and TNF-alpha. Lab Invest. 1996;74(1):146–157.
  9. Cupp MA, Cariolou M, Tzoulaki I, et al. Neutrophil to lymphocyte ratio and cancer prognosis: an umbrella review of systematic reviews and meta-analyses of observational studies. BMC Med. 2020;18(1):360. doi: 10.1186/s12916-020-01817-1
  10. Taucher E, Taucher V, Fink-Neuboeck N, et al. Role of tumor-associated neutrophils in the molecular carcinogenesis of the lung. Cancers. 2021;13:5972. doi: 10.3390/cancers13235972
  11. Jin L, Kim HS, Shi J. Neutrophil in the pancreatic tumor microenvironment. Biomolecules. 2021;11:1170. doi: 10.3390/biom11081170
  12. Margaroli C, Cardenas MA, Jansen CS, et al. The immunosuppressive phenotype of tumor-infiltrating neutrophils is associated with obesity in kidney cancer patients. OncoImmunology. 2020;9(1):1747731. doi: 10.1080/2162402X.2020.1747731
  13. Cerezo-Wallis D, Ballesteros I. Neutrophils in cancer, a love-hate affair. FEBS J. 2022;289(13):3692–3703. doi: 10.1111/febs.16022
  14. Shaul ME, Fridlender ZG. Cancer-related circulating and tumor-associated neutrophils – subtypes, sources and function. FEBS J. 2018;285(23):4316–4342. doi: 10.1111/febs.14524
  15. Gungabeesoon J, Gort-Freitas NA, Kiss M, et al. A neutrophil response linked to tumor control in immunotherapy. Cell. 2023;186(7):1448–1464.e20. doi: 10.1016/j.cell.2023.02.032
  16. Sveshnikova AN, Adamanskaya EA, Panteleev MA. Conditions for the implementation of the phenomenon of programmed death of neutrophils with the appearance of DNA extracellular traps during thrombus formation. Pediatric Hematology/Oncology and Immunopathology. 2024;23(1):211–218. EDN: UQHWLZ doi: 10.24287/1726-1708-2024-23-1-211-218
  17. Papayannopoulos V. Neutrophil extracellular traps in immunity and disease. Nat Rev Immunol. 2018;18(2):134–147. doi: 10.1038/nri.2017.105
  18. Sveshnikova AN, Adamanskaya EA, Korobkina Yu-DD, Panteleev MA. Intracellular signaling involved in the programmed neutrophil cell death leading to the release of extracellular DNA traps in thrombus formation. Pediatric Hematology/Oncology and Immunopathology. 2024;23(2):222–230. doi: 10.24287/1726-1708-2024-23-2-222-230
  19. Shahzad MH, Feng L, Su X, et al. Neutrophil extracellular traps in cancer therapy resistance. Cancers (Basel). 2022;14(5):1359. doi: 10.3390/cancers14051359
  20. Martins-Cardoso K, Almeida VH, Bagri KM, et al. Neutrophil extracellular traps (NETs) promote pro-metastatic phenotype in human breast cancer cells through epithelial-mesenchymal transition. Cancers (Basel). 2020;12(6):1542. doi: 10.3390/cancers12061542
  21. Poto R, Cristinziano L, Modestino L, et al. Neutrophil extracellular traps, angiogenesis and cancer. Biomedicines. 2022;10:431. doi: 10.3390/biomedicines10020431
  22. Gao F, Feng Y, Hu X, et al. Neutrophils regulate tumor angiogenesis in oral squamous cell carcinoma and the role of Chemerin. Int Immunopharmacol. 2023;121:110540. doi: 10.1016/j.intimp.2023.110540
  23. Kaltenmeier C, Yazdani HO, Morder K, et al. Neutrophil extracellular traps promote T cell exhaustion in the tumor microenvironment. Front Immunol. 2021;12:785222. doi: 10.3389/fimmu.2021.785222
  24. Cives M, Pelle’ E, Quaresmini D, et al. The tumor microenvironment in neuroendocrine tumors: biology and therapeutic implications. Neuroendocrinology. 2019;109(2):83–99. doi: 10.1159/000497355
  25. Kou M, Lu W, Zhu M, et al. Massively recruited sTLR9+ neutrophils in rapidly formed nodules at the site of tumor cell inoculation and their contribution to a pro-tumor microenvironment. Cancer Immunol Immunother. 2023;72(8):2671–2686. doi: 10.1007/s00262-023-03451-1
  26. Mizuno R, Kawada K, Itatani Y, et al. The role of tumor-associated neutrophils in colorectal cancer. IJMS. 2019;20(3):529. doi: 10.3390/ijms20030529
  27. Sung H, Ferlay J, Siegel RL, et al. Global cancer statistics 2020: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 2021;71(3):209–249. doi: 10.3322/caac.21660
  28. Howlader N, Altekruse SF, Li CI, et al. US incidence of breast cancer subtypes defined by joint hormone receptor and HER2 status. J Natl Cancer Inst. 2014;106(5):dju055. doi: 10.1093/jnci/dju055
  29. Soto-Perez-de-Celis E, Chavarri-Guerra Y, Leon-Rodriguez E, Gamboa-Dominguez A. Tumor-associated neutrophils in breast cancer subtypes. Asian Pac J Cancer Prev. 2017;18(10):2689–2694. doi: 10.22034/APJCP.2017.18.10.2689
  30. Sheng Y, Peng W, Huang Y, et al. Tumor-activated neutrophils promote metastasis in breast cancer via the G-CSF-RLN2-MMP-9 axis. J Leukoc Biol. 2023;113(4):383–399. doi: 10.1093/jleuko/qiad004
  31. Morozova DS, Martyanov AA, Obydennyi SI, et al. Ex vivo observation of granulocyte activity during thrombus formation. BMC Biol. 2022;20(1):32. doi: 10.1186/s12915-022-01238-x
  32. Korobkin JD, Deordieva EA, Tesakov IP, et al. Dissecting thrombus-directed chemotaxis and random movement in neutrophil near-thrombus motion in flow chambers. BMC Biol. 2024;22(1):115. doi: 10.1186/s12915-024-01912-2
  33. Adamanskaya EA, Yushkova EB, Fedorova DV, et al. Methodology for observing neutrophil DNA traps in blood samples of pediatric patients. In: Collection of abstracts of the XXIV congress of the I. P. Pavlov Physiological Society. Saint Petersburg; 2023. P. 127. EDN: WZIHSV (In Russ.)
  34. Sokolov AV, Ageeva KV, Kostevich VA, et al. Study of interaction of ceruloplasmin with serprocidins. Biochemistry (Moscow). 2010;75(11):1361–1367. EDN: OACVTD doi: 10.1134/S0006297910110076
  35. Sokolov AV, Acquasaliente L, Kostevich VA, et al. Thrombin inhibits the anti-myeloperoxidase and ferroxidase functions of ceruloplasmin: relevance in rheumatoid arthritis. Free Radic Biol Med. 2015;86:279–294. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2015.05.016
  36. Groblewska M, Mroczko B, Wereszczyńska-Siemiątkowska U, et al. Serum levels of granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) and macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) in pancreatic cancer patients. Clin Chem Lab Med. 2007;45(1):30–34. doi: 10.1515/CCLM.2007.025
  37. Schoergenhofer C, Schwameis M, Wohlfarth P, et al. Granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) increases histone-complexed DNA plasma levels in healthy volunteers. Clin Exp Med. 2017;17(2):243–249. doi: 10.1007/s10238-016-0413-6
  38. Xu Q, Zhao W, Yan M, Mei H. Neutrophil reverse migration. J Inflamm (Lond). 2022;19(1):22. doi: 10.1186/s12950-022-00320-z
  39. Patel S, Fu S, Mastio J, et al. Unique pattern of neutrophil migration and function during tumor progression. Nat Immunol. 2018;19:1236–1247. doi: 10.1038/s41590-018-0229-5
  40. Thiam HR, Wong SL, Qiu R, et al. NETosis proceeds by cytoskeleton and endomembrane disassembly and PAD4-mediated chromatin decondensation and nuclear envelope rupture. Proc Natl Acad Sci. 2018;117(13):7326–7337. doi: 10.1073/pnas.1909546117
  41. Thålin C, Lundström S, Seignez C, et al. Citrullinated histone H3 as a novel prognostic blood marker in patients with advanced cancer. PLoS One. 2018;13:e0191231. doi: 10.1371/journal.pone.0191231
  42. Krishnan J, Hennen EM, Ao M, et al. NETosis drives blood pressure elevation and vascular dysfunction in hypertension. Circ Res. 2024;134(11):1483–1494. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.123.323897
  43. Li J-H, Tong D-X, Wang Y, et al. Neutrophil extracellular traps exacerbate coagulation and endothelial damage in patients with essential hypertension and hyperhomocysteinemia. Thromb Res. 2021;197:36–43. doi: 10.1016/j.thromres.2020.10.028
  44. Liu S, Wu W, Du Y, et al. The evolution and heterogeneity of neutrophils in cancers: origins, subsets, functions, orchestrations and clinical applications. Mol Cancer. 2023;22:148. doi: 10.1186/s12943-023-01843-6
  45. Tamura M, Hattori K, Nomura H, et al. Induction of neutrophilic granulocytosis in mice by administration of purified human native granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF). Biochem Biophys Res Commun. 1987;142(2):454–460. doi: 10.1016/0006-291X(87)90296-8
  46. Jun HS, Lee YM, Song KD, et al. G-CSF improves murine G6PC3-deficient neutrophil function by modulating apoptosis and energy homeostasis. Blood. 2011;117(14):3881–3892. doi: 10.1182/blood-2010-08-302059
  47. Yang Y, Yang J, Li L, et al. Neutrophil chemotaxis score and chemotaxis-related genes have the potential for clinical application to prognosticate the survival of patients with tumours. BMC Cancer. 2024;24:1244. doi: 10.1186/s12885-024-12993-1
  48. Sagiv JY, Michaeli J, Assi S, et al. Phenotypic diversity and plasticity in circulating neutrophil subpopulations in cancer. Cell Rep. 2015;10(4):562–573. doi: 10.1016/j.celrep.2014.12.039
  49. Koyama S, Takamizawa A, Sato E, et al. Cyclophosphamide stimulates lung fibroblasts to release neutrophil and monocyte chemoattractants. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2001;280(6):L1203–L1211. doi: 10.1152/ajplung.2001.280.6.L1203
  50. Palukuri NR, Yedla RP, Bala SC, et al. Incidence of febrile neutropenia with commonly used chemotherapy regimen in localized breast cancer. South Asian J Cancer. 2020;9(1):4–6. doi: 10.4103/sajc.sajc_439_18
  51. Katsifis GE, Tzioufas AG, Vlachoyiannopoulos PG, et al. Risk of myelotoxicity with intravenous cyclophosphamide in patients with systemic lupus erythematosus. Rheumatology (Oxford). 2002;41(7):780–786. doi: 10.1093/rheumatology/41.7.780

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Дополнительные рисунки
Скачать (711KB)
Метаданные
3. Дополнительное видео 1
Скачать (6MB)
Метаданные
4. Дополнительное видео 2
Скачать (6MB)
Метаданные
5. Рис. 1. Наблюдение нетоза в мазках плазмы крови. а — Доля нетозных нейтрофилов. Для сравнения со здоровыми донорами использовали критерий Манна–Уитни: **p <0,01, ***p <0,001. Между первой и второй точкой статистически значимой разницы нет (согласно парному критерию Вилкоксона при сравнении без ЗСА, p=0,06). Соотношение типов нетоза в первой (b) и второй (c) точках исследования. ЗД — группа здоровых доноров (n=8). ЗСА, МЮИ, МЕГ, МАА, КЕА, МСЕ — коды пациентов.

Скачать (194KB)
Метаданные
6. Рис. 2. Экспериментальная модель тромбовоспаления: а — средняя скорость движения нейтрофилов в эксперименте; b — количество нейтрофилов, адгезировавших к подложке в течение эксперимента. Для сравнения использоваy непараметрический тест Манна–Уитни. *p <0,05.

Скачать (132KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».