Относительное содержание опухолевых стволовых клеток в ткани опухоли и перитуморальной зоне мышечно-неинвазивного рака мочевого пузыря

Цель исследования. Определить содержание опухолевых клеток с фенотипом стволовых (ОСК) в ткани опухоли и перитуморальной зоне при мышечно-неинвазивном раке мочевого пузыря (МНИРМП).

Материалы и методы. Исследованы фрагменты опухолевой ткани (ОП) и ткани перитуморальной зоны (ПЗ) 7 пациентов с впервые выявленным мышечно-неинвазивным раком мочевого пузыря (МНИРМП) после проведения оперативного вмешательства в объеме трансуретральной резекции мочевого пузыря (ТУР). В образцах тканей, которые использовались для получения клеточной суспензии ОП и ПЗ с помощью аппарата BD Medimachine (BD, USA), с использованием моноклональных антител CD45-APC-Cy7, CD44-FITC, CD133-РЕ, CD24-PE (BD, USA), осуществляли определение фенотипических характеристик клеток на проточном цитометре FacsCantoII (BD, USA). В анализируемых образцах определяли процентное содержание клеток с фенотипом стволовых: CD45-CD44+CD24+, CD45-CD44+, CD45-CD24+, CD45-CD133+, CD45-CD44+CD133+. Наличие достоверности различий в группах оценивали при помощи программного пакета Statistica 13, различия между выборками считали достоверными при р < 0,05. Расчёт процентного содержание клеток соответствующего фенотипа производился относительно общего числа клеток.

Результаты. Относительное содержание клеток, имеющих фенотипические маркеры ОСК такие как CD24, CD44, в ОП были на 77 % и 58 % больше, чем в ПЗ, соответственно 18,3 ± 3,5 против 4,3 ± 2,1, р ≤ 0,044 15,5 ± 5,3 против 6,5 ± 0,8, р ≤ 0,043. Количество CD133+ – клеток оказалось больше на 83 % в ПЗ по сравнению с ОП – 41,6 ± 12,1 против 22,7 ± 7,6, р ≤ 0,047.

Заключение. Изучение опухолевых стволовых клеток в настоящее время является перспективным направлением для изучения развития злокачественного процесса и может быть использовано для предикции и оценки характера дальнейшего развития рецидива и/или прогрессирования заболевания, а также, в дальнейшем, для применения различных подходов терапии, которые будут направлены на устранение клеток с фенотипом стволовых и блокирования путей, которые приводят к возникновению и поддержанию данной популяции клеток у больных с МНИРМП.

1. Кит О. И., Франциянц Е. М., Димитриади С. Н., Шевченко А. Н., Каплиева И. В., Трипитаки Л. К. Экспрессия маркеров неоангиогенеза и фибринолитической системы в динамике экспериментальной ишемии почки у крыс. Экспериментальная и клиническая урология. 2015;(1):20–23.

2. Hakenberg OW (Chair), Compérat E, Minhas S, Necchi A, Protzel C, Watkin N. (Vice-chair) Guidelines Associate: Robinson

3. R. EAU Guidelines on Penile Cancer. European Association of Urology, 2020. Доступно по: https://uroweb.org/guideline/penile-cancer/. Дата обращения: 17.01.2022.

4. Дзидзария А. Г., Павлов А. Ю., Гафанов Р. А., Фастовец С. В., Кравцов И. Б. Современные вопросы молекулярной диагностики рака мочевого пузыря. РМЖ 2019;(2):56–60.

5. Злокачественные новообразования в России в 2020 году (заболеваемость и смертность). Под ред. Каприна А. Д., Старинского В. В., Шахзадова А.О., 2021, 252 с. Доступно по: https://oncology-association.ru/wp-content/uploads/2021/11/zis-2020-elektronnaya-versiya.pdf. Дата обращения: 17.01.2022.

6. Состояние онкологической помощи населению России в 2019 году. Под ред. А. Д. Каприна, В. В. Старинского, А. О. Шахзадовой.М.: МНИОИ им. П. А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2020, 239 с.

7. Михайленко Д. С., Сергиенко С. А., Заборский И. Н., Сафиуллин К. Н., Серебряный С. А., Сафронова Н. Ю. и др. Роль молекулярно-генетических изменений в прогнозе эффективности адъювантной внутрипузырной терапии немышечно-инвазивного рака мочевого пузыря. Онкоурология. 2018;14(4):124–138. https://doi.org/10.17650/1726-9776-2018-14-4-124-138

8. Османов Ю. И., Гаибов Ж. А., Турсунов Х. З., Демяшкин Г. А., Барзак Р. И. Молекулярная характеристика уротелиальных карцином мочевыделительной системы. Крымский журнал экспериментальной и клинической медицины. 2019;9(2):76–82.

9. Кит О. И., Шевченко А. Н., Комарова Е. Ф., Пакус Д. И., Максимов А. Ю. Влияние сопряжения полиморфизма генов матричных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов с активностью внеклеточного протеолиза компонентов базальной мембраны на раннее рецидивирование у больных поверхностным раком мочевого пузыря. Уральский медицинский журнал. 2015;(7(130)):73–78.

10. Михайленко Д. С., Перепечин Д. В., Ефремов Г. Д., Сивков А. В., Аполихин О. И. Определение мутаций генов FGFR3 и PIK3CA в ДНК из осадка мочи у больных раком мочевого пузыря. Экспериментальная и клиническая урология. 2015;(4):38–41.

11. Robertson AG, Kim J, Al-Ahmadie H, Bellmunt J, Guo G, Cherniack AD, et al. Comprehensive Molecular Characterization of Muscle-Invasive Bladder Cancer. Cell. 2017 Oct 19;171(3):540–556.e25. https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.09.007

12. Segovia C, Martínez-Fernández M, Dueñas M, Rubio C, López-Calderón FF, Costa C, et al. Opposing roles of PIK3CA gene alterations to EZH2 signaling in non-muscle invasive bladder cancer. Oncotarget. 2017 Feb 7;8(6):10531–10542. https://doi.org/10.18632/oncotarget.14453

13. Сергиенко С. А., Михайленко Д. С., Сафронова Н. Ю., Ефремов Г. Д., Каприн А. Д., Алексеев Б. Я. Особенности профиля соматических мутаций и функционирования внутриклеточных сигнальных путей на различных стадиях рака мочевого пузыря и их значение для терапии. Экспериментальная и клиническая урология. 2020;(1):42–51. https://doi.org/10.29188/2222-8543-2020-12-1-42-51

14. Burger M, Catto JWF, Dalbagni G, Grossman HB, Herr H, Karakiewicz P, et al. Epidemiology and risk factors of urothelial bladder cancer. Eur Urol. 2013 Feb;63(2):234–241. https://doi.org/10.1016/j.eururo.2012.07.033

15. Белякова Л.И., Шевченко А.Н., Сагакянц А.Б., Филатова Е.В. Маркеры рака мочевого пузыря: их роль и прогностическая значимость (обзор литературы). Онкоурология. 2021;17(2):145–156. https://doi.org/10.17650/17269776-2021-17-2-145-156

16. Пучинская М. В. Маркеры опухолевых стволовых клеток и их прогностическое значение. Архив патологии 2016;78(2):47–54. https://doi.org/10.17116/patol201678247-54

17. Bonnet D, Dick JE. Human acute myeloid leukemia is organized as a hierarchy that originates from a primitive hematopoietic cell. Nat Med. 1997 Jul;3(7):730–737. https://doi.org/10.1038/nm0797-730

18. Chan KS, Espinosa I, Chao M, Wong D, Ailles L, Diehn M, et al. Identification, molecular characterization, clinical prognosis, and therapeutic targeting of human bladder tumor-initiating cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 Aug 18;106(33):14016–14021. https://doi.org/10.1073/pnas.0906549106

19. Yang Z, Li C, Fan Z, Liu H, Zhang X, Cai Z, et al. Single-cell Sequencing Reveals Variants in ARID1A, GPRC5A and MLL2 Driving Self-renewal of Human Bladder Cancer Stem Cells. Eur Urol. 2017 Jan;71(1):8–12. https://doi.org/10.1016/j.eururo.2016.06.025

20. Van Batavia J, Yamany T, Molotkov A, Dan H, Mansukhani M, Batourina E, et al. Bladder cancers arise from distinct urothelial sub-populations. Nat Cell Biol. 2014 Oct;16(10):982–991. https://doi.org/10.1038/ncb3038

21. Li Y, Lin K, Yang Z, Han N, Quan X, Guo X, et al. Bladder cancer stem cells: clonal origin and therapeutic perspectives. Oncotarget. 2017 Sep 12;8(39):66668–66679. https://doi.org/10.18632/oncotarget.19112

22. Wu C-T, Lin W-Y, Chang Y-H, Chen W-C, Chen M-F. Impact of CD44 expression on radiation response for bladder cancer. J Cancer. 2017;8(7):1137–1144. https://doi.org/10.7150/jca.18297

23. Yu X, Lin Y, Yan X, Tian Q, Li L, Lin EH. CD133, Stem Cells, and Cancer Stem Cells: Myth or Reality? Curr Colorectal Cancer Rep. 2011 Dec;7(4):253–259. https://doi.org/10.1007/s11888-011-0106-1

24. Shmelkov SV, Butler JM, Hooper AT, Hormigo A, Kushner J, Milde T, et al. CD133 expression is not restricted to stem cells, and both CD133+ and CD133- metastatic colon cancer cells initiate tumors. J Clin Invest. 2008 Jun;118(6):2111–2120. https://doi.org/10.1172/JCI34401

25. Huang P, Watanabe M, Kaku H, Ueki H, Noguchi H, Sugimoto M, et al. Cancer stem cell-like characteristics of a CD133+ subpopulation in the J82 human bladder cancer cell line. Mol Clin Oncol. 2013 Jan;1(1):180–184. https://doi.org/10.3892/mco.2012.29

26. Rola RM, Sammour SA-E, Shehab ElDin ZA, Salman MI, Omran TI. Expression of CD133 and CD24 and their different phenotypes in urinary bladder carcinoma. Cancer Manag Res. 2019;11:4677–4690. https://doi.org/10.2147/CMAR.S19834

27. Ortiz-Montero P, Liu-Bordes W-Y, Londoño-Vallejo A, Vernot J-P. CD24 expression and stem-associated features define tumor cell heterogeneity and tumorigenic capacities in a model of carcinogenesis. Cancer Manag Res. 2018;10:5767–5784. https://doi.org/10.2147/CMAR.S176654