ИММУНОГИСТОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАНСКРИПЦИОННЫХ ФАКТОРОВ NEUROD1, PROX1, FOXM1, СОМАТОСТАТИНОВЫХ, А ТАКЖЕ CXCR4И CD38-РЕЦЕПТОРОВ В ГЛИОБЛАСТОМАХ В ЦЕЛЯХ РАЗРАБОТКИ НОВЫХ ПОДХОДОВ ДЛЯ ТАРГЕТНОЙ ТЕРАПИИ

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2020-02-08

Б.Э. Гальковский, Л.Б. Митрофанова, доктор медицинских наук, профессор, Д.А. Гуляев, доктор медицинских наук, профессор, Ю.С. Лахина, Ю.С. Осипов ФГБУ «НМИЦ им. Алмазова», Российская Федерация, 197143, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2 E-mail: [email protected]

Глиобластома – крайне злокачественная опухоль, для лечения которой в настоящее время относительно эффективен толь- ко темозоломид. Цель: изучение экспрессии и вариантов коэкспрессии транскрипционных факторов NeuroD1, Prox1, FoxM1, соматостати- новых рецепторов 2-го и 5-го типа, CD38- и CXCR4-рецепторов в глиобластоме. Методы включали иммуногистохимическое исследование с антителами к NeuroD1, CXCR4, Prox1, FoxM1, CD38, SSTR2, SSTR5 и морфометрический анализ фрагментов глиобластомы от 22 пациентов (операционный материал). Результаты: высокий уровень экспрессии (>50% клеток) FoxM1 был обнаружен в 85,7% глиобластом. Средний уровень экспресcии FoxM1 составил 82,8±5,5%. NeuroD1 экспрессировался в ядрах клеток глиобластомы в 100% случаев, средний уровень его экспресcии составил 95,4±0,7%. Высокий уровень экспрессии CXCR4 был обнаружен в 16 (76,2%) опухолях. Средний уровень экспрессии CXCR4 составил 76,2±6,1%. Prox1 экспрессировался в 57,1% случаев со средним уровнем экспрессии 58,4±7,0%. Все перечисленные белки были обнаружены в клетках опухоли и стенках ее сосудов. SSTR 2-го и 5-го типов экспрессировались в клет- ках сосудистых стенок во всех наблюдениях, уровень экспрессии составил соответственно 2,2±1,1 и 6,7±1,2% Заметная экс- прессия CD38 наблюдалась всего в 9,5% случаев. Средний уровень экспрессии CD38 составил 10,8±3,4%. При анализе сочетаний экспрессии маркеров наиболее часто (в 38,1% наблюдений) встречался иммунофенотип FoxM1+/NeuroD1+/Prox1-/CXCR4+/CD38-. Заключение: в результате исследования впервые в клетках глиобластомы была обнаружена экспрессия CD38. Высокие уровни экспрессии исследуемых белков зарегистрированы в клетках опухоли и в стенках ее сосудов. Была определена иммуно- фенотипическая неоднородность глиобластомы, выявлен самый частый вариант сочетания белков в одной опухоли – FoxM1+/ NeuroD1+/Prox1-/CXCR4+/CD38-. Согласно полученным данным, требуется новый персонифицированный подход к лечению с определением мишеней для воздействия и соответствующего спектра препаратов в каждом индивидуальном случае.
Ключевые слова: 
иммуногистохимическое исследование, факторы транскрипции
Для цитирования: 
Galkovsky B.E., Mitrofanova L.B., Gulyaev D.A. Lakhina Y. S., Osipov Y.S ИММУНОГИСТОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАНСКРИПЦИОННЫХ ФАКТОРОВ NEUROD1, PROX1, FOXM1, СОМАТОСТАТИНОВЫХ, А ТАКЖЕ CXCR4И CD38-РЕЦЕПТОРОВ В ГЛИОБЛАСТОМАХ В ЦЕЛЯХ РАЗРАБОТКИ НОВЫХ ПОДХОДОВ ДЛЯ ТАРГЕТНОЙ ТЕРАПИИ. Молекулярная медицина, 2020; (2): -https://doi.org/10.29296/24999490-2020-02-08
Список литературы: 
  1. Thakkar J.P., Dolecek T.A., Horbinski C., Ostrom Q.T., Lightner D.D., Barnholtz-Sloan J.S. and Villano J.L. Epidemiologic and Molecular Prognostic Review of Glio- blastoma. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2014; 23 (10): 1985–96. https://doi. org/10.1158/1055-9965.EPI-14-0275. Epub 2014 Jul 22.
  2. Chakrabarti I., Cockburn M., Cozen W., Wang Y., Preston-Martin S. A population- based description of glioblastoma multi- forme in Los Angeles County, 1974–1999. Cancer. 2005; 104 (12): 2798–806. https:// doi.org/10.1002/cncr.21539.
  3. Davis M. Glioblastoma: Overview of Disease and Treatment. Clin. J. Oncol. Nurs. 2016; 20 (5 Suppl): 2–8. https://doi. org/10.1188/16.CJON.S1.2-8.
  4. Tamimi A.F., Juweid M. Epidemiology and Outcome of Glioblastoma. In: De Vlee- schouwer S, editor. Glioblastoma [Internet]. Brisbane (AU): Codon Publications; 2017 Sep 27. Chapter 8. Available from: https:// www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK470003/https://doi.org/10.15586/codon.glioblas- toma.2017.ch8
  5. Malmström A., Grønberg B.H., Marosi C., Stupp R., Frappaz D., Schultz H., Abacio- glu U., Tavelin B., Lhermitte B., Hegi M.E. Temozolomide versus standard 6-week radiotherapy versus hypofractionated ra- diotherapy in patients older than 60 years with glioblastoma: the Nordic randomised, phase 3 trial. Lancet Oncol. 2012; 13 (9): 916–26. https://doi.org/10.1016/S1470- 2045(12)70265-6. Epub 2012 Aug 8.
  6. Mrugala M.M. Advances and challenges in the treatment of glioblastoma: a clinician’s perspective. Discov Med. 2013; 15 (83): 221–30. http://www.discoverymedicine. com/Maciej-M-Mrugala/2013/04/25/ad- vances-and-challenges-in-the-treatment- of-glioblastoma-a-clinicians-perspective/.
  7. Burger J.A., Kipps T.J. CXCR4: a key recep- tor in the crosstalk between tumor cells and their microenvironment. Blood. 2006; 107 (5): 1761–7. https://doi.org/10.1182/ blood-2005-08-3182.Epub 2005 Nov 3.
  8. Wang Z., Zhang S., Siu T., Huang S. Glioblas- toma Multiforme Formation and EMT: Role of FoxM1 Transcription Factor. Curr Pharm Des. 2015; 21 (10): 1268–71. https://doi.org/ 10.2174/1381612821666141211115949.
  9. Sun L.C., Coy D.H. Somatostatin receptor- targeted anti-cancer therapy. Curr Drug Deliv. 2011; 8 (1): 2–10. https://doi. org/10.2174/156720111793663633
  10. Elsir T., Smits A., Lindström M.S., Nistér M. Transcription factor PROX1: its role in devel- opment and cancer. Cancer Metastasis Rev. 2012; 31 (3–4): 793–805. https://doi. org/10.1007/s10555-012-9390-8.
  11. Levy A., Blacher E., Vaknine H., Lund F.E., Stein R., Mayo L. CD38 deficiency in the tumor microenvironment attenu- ates glioma progression and modulates features of tumor-associated microglia/ macrophages. Neuro Oncol. 2012; 14 (8): 1037–49. https://doi.org/10.1093/neuonc/ nos121. Epub 2012 Jun 14.
  12. Гальковский Б.Э., Воробьева О.М., Митро- фанова Л.Б. Клинико-морфологическое исследование прогностических факто- ров NeuroD1, HLA-DR и Ki-67 в различных типах аденом надпочечников и гипофиза Медлайн. 2017; 18: 572–90. http://www. medline.ru/public/art/tom18/art39.html [Gal’kovskij B.E, Vorob’eva O.M., Mitrofano- va L.B. Clinical and morphological study of prognostic factors NeuroD1, HLA-DR and Ki-67 in various types of adenomas of adre- nal and pituitary glands Medlajn. 2017; 18: 572–90. http://www.medline.ru/public/art/ tom18/art39.html (in Russian)]
  13. Schindelin J., Arganda-Carreras I., Frise E., Kaynig V., Longair M., Pietzsch T., Prei- bisch S., Rueden C., Saalfeld S., Schmid B., Tinevez J.Y., White D.J., Hartenstein V., Eliceiri K., Tomancak P., Cardona A. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis. Nat Methods. 2012; 9 (7): 676–82. https://doi.org/10.1038/nmeth.2019.
  14. Sonikpreet A., Manna A., Schiapparelli P., Ailawadhi S., Paulus A., Rosenfeld S., Chanan-Khan A.A., Quinones-Hinojosa A. CD38-targeted therapy in glioblastoma:A step forward. J. Clin. Oncol. 2018; 36 (15): e14030. https://doi.org/10.1200/ JCO.2018.36.15_suppl.e14030
  15. Lohela M., Alitalo K. Tumor Angiogenesis: Basic Mechanisms and Cancer Therapy 1st ed. Marmé D, Fusenig N, Berlin: Springer Science & Business Media. 2008; 327.
  16. Richardson P.J. CXCR4 and Glioblastoma Anticancer Agents Med Chem. 2016; 16 (1): 59–74. https://doi.org/10.2174/1871520 615666150824153032.
  17. Alvarez-Fernández M., Medema R.H. Novel functions of FoxM1: from molecular mechanisms to cancer therapy. Front Oncol. 2013; 3: 30. https://doi.org/10.3389/ fonc.2013.00030. eCollection 2013.
  18. Kaemmerer D., Schindler R., Mußbach F., Dahmen U., Altendorf-Hofmann A., Dirsch O., Sänger J., Schulz S., Lupp A. Somatostatin and CXCR4 chemokine receptor expression in hepatocellular and cholangiocellular carcinomas: tumor capillaries as promis ing targets. BMC Cancer. 2017; 17 (1): 896. https://doi.org/10.1186/s12885-017-3911-3.
  19. Guichet P.O., Bieche I., Teigell M., Serguera C., Rothhut B., Rigau V., Scamps F., Ripoll C., Vacher S., Taviaux S., Chevassus H., Duffau H., Mallet J., Susini A., Joubert D., Bauchet L., Hugnot J.P. Cell death and neuronal differentiation of glioblastoma stem-like cells induced by neurogenic transcription factors. Glia. 2013; 61 (2): 225–39. https://doi.org/10.1002/glia.22429. Epub 2012 Oct 9.
  20. Vieira L. Neto, Boguszewski C.L., Araújo L.A., Bronstein M.D., Miranda P.A., Musolino N.R., Naves L.A., Vilar L., Ribeiro-Oliveira A. Júnior, Gadelha M.R. A review on the diagnosis and treatment of patients with clinically nonfunc- tioning pituitary adenoma by the Neuroen- docrinology Department of the Brazilian Society of Endocrinology and Metabolism. Arch Endocrinol Metab. 2016; 60 (4): 374–90. https://doi.org/10.1590/2359-3997000000179.
  21. Shenoy P.A., Kuo A., Khan N., Gorham L., Nicholson J.R., Corradini L., Vetter I., Smith M.T. The Somatostatin Receptor-4 Agonist J-2156 Alleviates Mechanical Hypersen- sitivity in a Rat Model of Breast Cancer Induced Bone Pain. Front Pharmacol. 2018; 9: 495. https://doi.org/10.3389/ fphar.2018.00495. ECollection 2018.
  22. Melpomeni F., Nicolas G.P., Wild D. Somatostatin Receptor Antagonists for Imaging and Therapy. J. Nucl. Med. 2017; 58 (Suppl 2): 61–6. https://doi.org/10.2967/ jnumed.116.186783.
  23. Verhaak R.G., Hoadley K.A., Purdom E., Wang V., Qi Y., Wilkerson M.D., Miller C.R., Ding L., Golub T., Mesirov J.P., Alexe G., Lawrence M., O’Kelly M., Tamayo P., Weir B.A., Gabriel S., Winckler W., Gupta S., Jakkula L., Feiler H.S., Hodgson J.G., James C.D., Sarkaria J.N., Brennan C., Kahn A., Spellman P.T., Wilson R.K., Speed T.P., Gray J.W., Meyerson M., Getz G., Perou C.M., Hayes D.N. Integrated genomic analysis identifies clinically relevant subtypes of glioblastoma characterized by abnor- malities in PDGFRA, IDH1, EGFR, and NF1. Cancer Genome Atlas Research Network. Cancer Cell. 2010; 17 (1): 98–110. https:// doi.org/10.1016/j.ccr.2009.12.020.
  24. Sottoriva A., Spiteri I., Piccirillo S.G., Touloumis A., Collins V.P., Marioni J.C., Curtis C., Watts C., Tavaré S. Intratumor heterogeneity in hu- man glioblastoma reflects cancer evolution- ary dynamics. Proc Natl Acad Sci USA. 2013; 110 (10): 4009–14. https://doi.org/10.1073/ pnas.1219747110. Epub 2013 Feb 14.
  25. Folkman J. Tumor angiogenesis: thera- peutic implications. N. Engl. J. Med. 1971; 285 (21): 1182–6. https://doi.org/10.1056/ NEJM197111182852108
  26. Sharma A., Shiras A. Cancer stem cell-vascu- lar endothelial cell interactions in glioblas- toma. Biochem Biophys Res Commun. 2016; 473 (3): 688–92. https://doi.org/10.1016/j. bbrc.2015.12.022. Epub 2015 Dec 12.
  27. Plaks V., Kong N., Werb Z. The cancer stem cell niche: how essential is the niche in regulating stemness of tumor cells? Cell Stem Cell. 2015; 16 (3): 225–38. https://doi. org/10.1016/j.stem.2015.02.015.
  28. Brooks M.D., Sengupta R., Snyder S.C., Rubin J.B. Hitting Them Where They Live: Targeting the Glioblastoma Perivascular Stem Cell Niche. Curr Pathobiol Rep. 2013; 1 (2): 101–10. https://doi.org/10.1007/ s40139-013-0012-0.
  29. Codrici E., Enciu A.M., Popescu I.D., Mihai S., Tanase C. Glioma Stem Cells and Their Microenvironments: Providers of Challenging Therapeutic Targets. Stem Cells Int. 2016; 2016: 5728438. https://doi.org/10.1155/2016/5728438. Epub 2016 Feb 10.
  30. Osswald M., Jung E., Weil S., Blaes J., Solecki G., Kurz F.T., Heiland S., Huber P.E., Wick W., Winkler F. P08.31 A perivascular niche for progression and resistance in glio- blastoma. Neuro Oncol. 2016; 18 (Suppl 4): iv48. Published online 2016 Sep 21. https:// doi.org/10.1093/neuonc/now188.164
  31. Seano G. Targeting the perivascular niche in brain tumors. Curr Opin Oncol. 2018; 30 (1): 54–60. https://doi.org/10.1097/ CCO.0000000000000417.
  32. Lee S.Y. Temozolomide resistance in glioblastoma multiforme. Genes Dis. 2016; 3 (3): 198–210. https://doi.org/10.1016/j. gendis.2016.04.007. eCollection 2016