Экспрессионный профиль белков астроцитов при кокультивировании с клетками глиомы и влияние кондиционированных глиомой астроцитов на созревание дендритных клеток

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2021-05-03

А.А. Чернышева(1), И.В. Чехонин(1), А.О. Сосновцева(1), С.А. Черепанов(1, 2), К.Ш. Кардашова(1), О.И. Гурина(1), А.С. Силантьев(3), С.А. Павлова(4), Г.В. Павлова(4, 5, 6), Т.А. Савельева(7, 8), В.Б. Лощенов(7, 8), В.П. Чехонин(1, 2) 1-ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр психиатрии и наркологии им. В.П. Сербского» Минздрава Российской Федерации, Российская Федерация, 119034, Москва, Кропоткинский пер., д. 23; 2-«Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России, Российская Федерация, 117997, Москва, ул. Островитянова, д. 1; 3-Национальный научный центр наркологии – филиал ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр психиатрии и наркологии им. В.П. Сербского» Минздрава России, Российская Федерация, 119002, Москва, Малый Могильцевский пер., д. 3; 4-Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии Российской академии наук, Российская Федерация, 117485, Москва, ул. Бутлерова, д. 5а; 5-Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России, Российская Федерация, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8; 6-«Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. академика Н. Н. Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Российская Федерация, 125047, Москва, 4-я Тверская-Ямская, д. 16; 7-Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, Российская Федерация, 119991, Москва, ул. Вавилова, д. 38; 8-Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ, Российская Федерация, 115409, Москва, Каширское шоссе, д. 31 E-mail: aachernysheva512@gmail.com

Введение. Под воздействием клеток глиомы астроциты периопухолевого пространства могут изменять свой фенотип на протуморогенный, в частности, за счет супрессивного влияния на иммунокомпетентные клетки. Цель исследования. Изучение изменения экспрессионного профиля кондиционированных клетками глиомы астроцитов крысы и влияния экстрактов кондиционированных астроцитов на созревание дендритных клеток. Методы. Использовали метод непрямого кокультивирования нативных астроцитов с клетками глиомы-C6 (кондиционирование). Экспрессионный профиль оценивали с помощью метода ПЦР в реальном времени. Исследование фенотипа дендритных клеток, сенсибилизированных экстрактами кондиционированных астроцитов, клеток глиомы-C6 и нативных астроцитов осуществляли методом проточной цитометрии и методом иммуноферментного анализа. Дендритные клетки также использовались для иммунизации крыс. Изучали динамику сывороточных уровней интерферона (IFN)-γ, а также продукцию цитокинов (IFNγ, интерлейкина [IL]-4 и IL10) мононуклеарными клетками иммунизированных животных. Результаты. Для кондиционированных астроцитов выявлена тенденция к повышению экспрессии мРНК гена IL6 и снижению уровня экспрессии мРНК гена B-цепи тромбоцитарного фактора роста (PDGFB). Клетки глиомы характеризовались повышенной экспрессией мРНК генов нестина и глиального фибриллярного кислого белка (GFAP), а также рецептора CD44. Уровень экспрессии мРНК гена хемокина CCL2 был понижен в клетках глиомы и кондиционированных астроцитах. При иммунизации крыс дендритными клетками меньший рост сывороточных концентраций IFNγ и меньшая его продукция мононуклеарными клетками отмечались в группе сенсибилизации экстрактами кондиционированных астроцитов. Дендритные клетки данной группы имели меньший уровень экспозиции CD11b/c, однако продукция IL12 была выше по сравнению с другими экспериментальными группами. Заключение. Найденные закономерности позволяют предположить, что под влиянием клеток глиомы астроциты могут приобретать особый фенотип, который отличается от такового для клеток глиомы и (в меньшей степени) нативных астроцитов, но также имеет определенные сходства с каждым из типов клеток
Ключевые слова: 
дендритные клетки

Список литературы: 
  1. Broekman M.L., Maas S.L.N., Abels E.R., Mempel T.R., Krichevsky A.M., Breakefield X.O. Multidimensional communication in the microenvirons of glioblastoma. Nat Rev Neurol. 2018; 14 (8): 482–95. https://doi.org/10.1038/s41582-018-0025-8.
  2. Brandao M., Simon T., Critchley G., Giamas G. Astrocytes, the rising stars of the glioblastoma microenvironment. Glia. 2019; 67 (5): 779–90. https://doi.org/10.1002/glia.23520.
  3. Katz A.M., Amankulor N.M., Pitter K., Helmy K., Squatrito M., Holland E.C. Astrocyte-specific expression patterns associated with the PDGF-induced glioma microenvironment. PLoS One. 2012; 7 (2): e32453. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0032453.
  4. Gagliano N., Costa F., Cossetti C., Pettinari L., Bassi R., Chiriva-Internati M., Cobos E., Gioia M., Pluchino S. Glioma-astrocyte interaction modifies the astrocyte phenotype in a co-culture experimental model. Oncol Rep. 2009; 22 (6): 1349–56. https://doi.org/10.3892/or_00000574.
  5. Fazi B., Felsani A., Grassi L., Moles A., D’Andrea D., Toschi N., Sicari D., De Bonis P., Anile C., Guerrisi M.G., Luca E., Farace M.G., Maira G., Ciafré S.A., Mangiola A. The transcriptome and miRNome profiling of glioblastoma tissues and peritumoral regions highlights molecular pathways shared by tumors and surrounding areas and reveals differences between short-term and long-term survivors. Oncotarget. 2015; 6 (26): 22526–52. https://doi.org/10.18632/oncotarget.4151.
  6. Liau L.M., Ashkan K., Tran D.D., Campian J.L., Trusheim J.E., Cobbs C.S., Heth J.A., Salacz M., Taylor S., D’Andre S.D., Iwamoto F.M., Dropcho E.J., Moshel Y.A., Walter K.A., Pillainayagam C.P., Aiken R., Chaudhary R., Goldlust S.A., Bota D.A., Duic P., Grewal J., Elinzano H., Toms S.A., Lillehei K.O., Mikkelsen T., Walbert T., Abram S.R., Brenner A.J., Brem S., Ewend M.G., Khagi S., Portnow J., Kim L.J., Loudon W.G., Thompson R.C., Avigan D.E., Fink K.L., Geoffroy F.J., Lindhorst S., Lutzky J., Sloan A.E., Schackert G., Krex D., Meisel H.J., Wu J., Davis R.P., Duma C., Etame A.B., Mathieu D., Kesari S., Piccioni D., Westphal M., Baskin D.S., New P.Z., Lacroix M., May S.A., Pluard T.J., Tse V., Green R.M., Villano J.L., Pearlman M., Petrecca K., Schulder M., Taylor L.P., Maida A.E., Prins R.M., Cloughesy T.F., Mulholland P., Bosch M.L. First results on survival from a large Phase 3 clinical trial of an autologous dendritic cell vaccine in newly diagnosed glioblastoma. J. Transl Med. 2018; 16 (1): 142. https://doi.org/10.1186/s12967-018-1507-6.
  7. Fang B.J., Geng F.Y., Lu F.Q., Wang Y.H., Zhang L.Q., Meng F.G. Expression and clinical significance of nestin in astrocytic tumors. J. buon. 2016; 21 (1): 191–8.
  8. McFarland B.C., Hong S.W., Rajbhandari R., Twitty G.B., Jr., Gray G.K., Yu H., Benveniste E.N., Nozell S.E. NF-κB-induced IL6 ensures STAT3 activation and tumor aggressiveness in glioblastoma. PLoS One. 2013; 8 (11): e78728. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0078728.
  9. Baklaushev V.P., Yusubalieva G.M., Tsitrin E.B., Gurina O.I., Grinenko N.P., Victorov I.V., Chekhonin V.P. Visualization of Connexin 43-positive cells of glioma and the periglioma zone by means of intravenously injected monoclonal antibodies. Drug Deliv. 2011; 18 (5): 331–7. https://doi.org/10.3109/10717544.2010.549527.
  10. Westermark B. Platelet-derived growth factor in glioblastoma-driver or biomarker? Ups J. Med. Sci. 2014; 119 (4): 298–305. https://doi.org/10.3109/03009734.2014.970304.
  11. Chekhonin I.V., Gurina O.I., Cherepanov S.A., Abakumov M.A., Ionova K.P., Zhigarev D.I., Makarov A.V., Chekhonin V.P. Pulsed Dendritic Cells for the Therapy of Experimental Glioma. Bull Exp. Biol. Med. 2016; 161 (6): 792–6. https://doi.org/10.1007/s10517-016-3512-1.
  12. Jiang Y., Han S., Cheng W., Wang Z., Wu A. NFAT1-regulated IL6 signalling contributes to aggressive phenotypes of glioma. Cell Commun Signal. 2017; 15 (1): 54. https://doi.org/10.1186/s12964-017-0210-1.
  13. Funa K., Sasahara M. The roles of PDGF in development and during neurogenesis in the normal and diseased nervous system. J Neuroimmune Pharmacol. 2014; 9 (2): 168–81. https://doi.org/10.1007/s11481-013-9479-z.
  14. Mauro A., Bulfone A., Turco E., Schiffer D. Coexpression of platelet-derived growth factor (PDGF) B chain and PDGF B-type receptor in human gliomas. Childs Nerv Syst. 1991; 7 (8): 432–6. https://doi.org/10.1007/BF00263184.
  15. 15. Chekhonin V.P., Baklaushev V.P., Yusubalieva G.M., Belorusova A.E., Gulyaev M.V., Tsitrin E.B., Grinenko N.F., Gurina O.I., Pirogov Y.A. Targeted delivery of liposomal nanocontainers to the peritumoral zone of glioma by means of monoclonal antibodies against GFAP and the extracellular loop of Cx43. Nanomedicine. 2012; 8 (1): 63–70. https://doi.org/10.1016/j.nano.2011.05.011.
  16. Vogel C., Marcotte E.M. Insights into the regulation of protein abundance from proteomic and transcriptomic analyses. Nat Rev Genet. 2012; 13 (4): 227–32. https://doi.org/10.1038/nrg3185.
  17. Van Bodegraven E.J., van Asperen J.V., Robe P.A.J., Hol E.M. Importance of GFAP isoform-specific analyses in astrocytoma. Glia. 2019; 67 (8): 1417–33. https://doi.org/10.1002/glia.23594.
  18. Wang H.H., Liao C.C., Chow N.H., Huang L.L., Chuang J.I., Wei K.C., Shin J.W. Whether CD44 is an applicable marker for glioma stem cells. Am. J. Transl. Res. 2017; 9 (11): 4785–806.
  19. Chang A.L., Miska J., Wainwright D.A., Dey M., Rivetta C.V., Yu D., Kanojia D., Pituch K.C., Qiao J., Pytel P., Han Y., Wu M., Zhang L., Horbinski C.M., Ahmed A.U., Lesniak M.S. CCL2 Produced by the Glioma Microenvironment Is Essential for the Recruitment of Regulatory T Cells and Myeloid-Derived Suppressor Cells. Cancer Res. 2016; 76 (19): 5671–82. https://doi.org/10.1158/0008-5472.Can-16-0144.
  20. Leung S.Y., Wong M.P., Chung L.P., Chan A.S., Yuen S.T. Monocyte chemoattractant protein-1 expression and macrophage infiltration in gliomas. Acta Neuropathol. 1997; 93 (5): 518–27. https://doi.org/10.1007/s004010050647.
  21. Zhu X.J., Yang Z.F., Chen Y., Wang J., Rosmarin A.G. PU.1 is essential for CD11c expression in CD8(+)/CD8(-) lymphoid and monocyte-derived dendritic cells during GM-CSF or FLT3L-induced differentiation. PLoS One. 2012; 7 (12): e52141. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0052141.