СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАСТВОРИМЫХ ФОРМ БЕЛКОВ КОНТРОЛЬНЫХ ТОЧЕК ИММУНИТЕТА VISTA, PD-1, PD-L1 И РЕГУЛЯТОРА КОСТНОГО ГОМЕОСТАЗА RANKL У БОЛЬНЫХ ОПУХОЛЯМИ КОСТЕЙ

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2022-06-04

Е.С. Герштейн(1, 2), Ю.Б. Кузьмин(1, 2), А.А. Алферов(1, 2), Е.А. Короткова(1),
П.В. Царапаев(1), Н.Ю. Соколов(1), И.Н. Кузнецов(2), О.И. Вашкетова(1),
Е.В. Козлова(1), О.О. Янушевич(2), И.В. Булычева(1), И.С. Стилиди(1), Н.Е. Кушлинский(1, 2)
1-ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» МЗ РФ, Российская Федерация, 115522, Москва, Каширское шоссе, д. 23;
2-ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический
университет им. А.И. Евдокимова», МЗ РФ,
Российская Федерация, 127473, Москва, ул. Делегатская, д. 20/2;
3-Городская клиническая больница им. С.П. Боткина,
Российская Федерация, 125284, Москва, 2-й Боткинский пр-д, д. 5

Актуальность. В связи с низкой чувствительностью опухолей костей к различным схемам химиотерапии активно проводится поиск новых мишеней для их лекарственного лечения. К числу таких мишеней принадлежат так называемые «контрольные точки иммунитета», способствующие ускользанию опухоли от иммунного ответа организма, а также некоторые белки, непосредственно влияющие на ремоделирование и гомеостаз костной ткани. Цель исследования – сравнительная оценка содержания растворимых форм VISTA, PD-1, PD-L1 и RANKL в сыворотке крови больных пограничными и злокачественными опухолями костей и практически здоровых доноров; анализ взаимосвязи этих показателей с основными клиническими и морфологическими особенностями опухолей костей. Материал и методы. В исследование вошли 82 больных злокачественными новообразованиями костей (остеосаркома – 50, хондросаркома – 16, хордома – 12, саркома Юинга – 4), 18 пациентов с пограничной гигантоклеточной опухолью (ГКО) костей и 29 практически здоровых доноров. Содержание исследуемых белков определяли в сыворотке крови с помощью наборов реактивов для иммуноферментного анализа Human VISTA/B7-H5/PD-1H ELISA Кit (RayBiotech,), Human PD-L1 Platinum ELISA, Human PD-1 ELISA kit (Affimetrix, eBioscience), ampli-sRANKL (Biomedica Medizinprodukte). Результаты. У больных саркомами костей выявлено статистически значимое повышение уровня sPD-L1, а также тенденция к снижению уровня sVISTA и повышению sRANKL по сравнению с контролем, уровень sPD-1 практически не отличался от такового в контроле. Наблюдается слабая положительная корреляция между уровнями sVISTA и sPD-1 в сыворотке крови, наиболее выраженная при хордоме (rs=0,63). Значимая положительная корреляция выявлена также между уровнями sPD-1 и sRANKL. Уровни sVISTA и sRANKL статистически значимо не различаются между гистологическими типами сарком костей. Более чем 20-кратное повышение уровня sVISTA у больных саркомой Юинга по сравнению с другими злокачественными новообразованиями костей не достигало уровня статистической значимости. При саркоме Юинга отмечен также наиболее высокий уровень sPD-1, при этом различия с хордомой и хондросаркомой статистически значимы. У пациентов с ГКО статистически значимо повышены по сравнению с контролем уровни sPD-L1 и sPD-1, уровень sVISTA практически не отличается от контроля, а уровень sRANKL значимо выше, чем в контроле и у больных саркомами. Отмечена также отрицательная корреляционная связь между уровнями sVISTA и sRANKL (rs= -0,67). Заключение. Продемонстрированы разнонаправленные изменения уровней растворимых форм белков-мишеней таргетной иммунотерапии в периферической крови больных злокачественными и пограничными опухолями костей. В наибольшей степени они выражены при новообразованиях особой природы – ГКО кости и саркоме Юинга, имеющей нейроэктодермальное происхождение. Можно предположить, что именно эти заболевания являются наиболее вероятными кандидатами для иммуномодулирующей терапии.
Ключевые слова: 
опухоли костей, sVISTA, sPD-1, sPD-L1, sRANKL, сыворотка крови
Для цитирования: 
Герштейн Е.С., Кузьмин Ю.Б., Алферов А.А., Короткова Е.А., Царапаев П.В., Соколов Н.Ю., Кузнецов И.Н., Вашкетова О.И., Козлова Е.В., Янушевич О.О., Булычева И.В., Стилиди И.С., Кушлинский Н.Е. СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАСТВОРИМЫХ ФОРМ БЕЛКОВ КОНТРОЛЬНЫХ ТОЧЕК ИММУНИТЕТА VISTA, PD-1, PD-L1 И РЕГУЛЯТОРА КОСТНОГО ГОМЕОСТАЗА RANKL У БОЛЬНЫХ ОПУХОЛЯМИ КОСТЕЙ. Молекулярная медицина, 2022; (6): 25-32https://doi.org/10.29296/24999490-2022-06-04

Список литературы: 
  1. Герштейн Е.С., Тимофеев Ю.С., Зуев А.А., Кушлинский Н.Е. Лиганд-рецепторная система RANK/RANKL/OPG и ее роль при первичных новообразованиях костей (анализ литературы и собственные результаты). Успехи молекулярной онкологии. 2015; 2 (3): 51–9. [Gershtein E.S., Timofeev Yu.S., Zuev A.A., Kushlinskii N.E. Ligand-receptor system RANK/RANKL/OPG and its role in primary bone neoplasms (literature analysis and own results. Uspekhi molekulyarnoy onkologii. 2015; 2 (3): 51–9 (In Russian)].
  2. Burkiewicz J.S., Scarpace S.L., Bruce S.P. Denosumab in osteoporosis and oncology. Ann. Pharmacother. 2009; 43 (9): 1445–55. DOI: 10.1345/aph.1M102.
  3. Lopez-Pousa A., Broto J.M., Garrido T., Vazquez J. Giant cell tumour of bone: new treatments in development. Clin. Transl. Oncol. 2015; 17 (6): 419–30. DOI: 10.1007/s12094-014-1268-5.
  4. Branstetter D.G., Nelson S.D., Manivel J.C., Blay J.Y., Chawla S., Thomas D.M., Jun S., Jacobs I. Denosumab induces tumor reduction and bone formation in patients with giant-cell tumor of bone. Clin. Cancer Res. 2012; 18 (16): 4415–24. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-12-0578.
  5. Cathomas R., Rothermundt C., Bode B., Fuchs B., von Moos R., Schwitter M. RANK ligand blockade with denosumab in combination with sorafenib in chemorefractory osteosarcoma: a possible step forward? Oncology. 2014; 88 (4): 257–60. DOI: 10.1159/000369975.
  6. Guan J., Lim K.S., Mekhail T., Chang C.C. Programmed Death Ligand-1 (PD-L1) Expression in the Programmed Death Receptor-1 (PD-1)/PD-L1 Blockade: A Key Player Against Various Cancers. Arch. Pathol. Lab. Med. 2017; 141 (6): 851–61. DOI: 10.5858/arpa.2016-0361-RA.
  7. Page D.B., Bear H., Prabhakaran S., Gatti-Mays M.E., Thomas A., Cobain E. et al. Two may be better than one: PD-1/PD-L1 blockade combination approaches in metastatic breast cancer. NPJ Breast Cancer. 2019; 5: 34. DOI: 10.1038/s41523-019-0130-x.
  8. Homicsko K., Duraiswamy J., Doucey M.A., Coukos G. Combine and Conquer: Double CTLA-4 and PD-1 Blockade Combined with Whole Tumor Antigen Vaccine Cooperate to Eradicate Tumors. Cancer Res. 2016; 76 (23): 6765–7. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-16-2868.
  9. Yuan L., Tatineni J., Mahoney K.M., Freeman G.J. VISTA: A Mediator of Quiescence and a Promising Target in Cancer Immunotherapy. Trends Immunol. 2021; 42 (3): 209–27. DOI: 10.1016/j.it.2020.12.008.
  10. Deng J., Le Mercier I., Kuta A., Noelle R.J. A New VISTA on combination therapy for negative checkpoint regulator blockade. J. Immunother. Cancer. 2016; 4: 86. DOI: 10.1186/s40425-016-0190-5.
  11. 11. Muller S., Victoria Lai W., Adusumilli P.S., Desmeules P., Frosina D., Jungbluth A. et al. V-domain Ig-containing suppressor of T-cell activation (VISTA), a potentially targetable immune checkpoint molecule, is highly expressed in epithelioid malignant pleural mesothelioma. Mod. Pathol. 2020; 33 (2): 303–11. DOI: 10.1038/s41379-019-0364-z.
  12. Popovic A., Jaffee E.M., Zaidi N. Emerging strategies for combination checkpoint modulators in cancer immunotherapy. J. Clin. Invest. 2018; 128 (8): 3209–18. DOI: 10.1172/JCI120775.
  13. Кушлинский Н.Е., Фридман М.В., Морозов А.А., Герштейн Е.С., Кадагидзе З.Г., Матвеев В.Б. Современные подходы к иммунотерапии рака почки. Онкоурология. 2018; 14 (2): 54–67. DOI: 10.17650/1726-9776-2018-14-2-54-67. [Kushlinskii N.E., Fridman M.V., Morozov A.A., Gershtein E.S., Kadagidze Z.G., Matveev V.B. Modern approaches to kidney cancer immunotherapy. Onkourologiya. 2018; 14 (2): 54–67 (In Russian)].
  14. Yuasa T., Masuda H., Yamamoto S., Numao N., Yonese J. Biomarkers to predict prognosis and response to checkpoint inhibitors. Int. J. Clin. Oncol. 2017; 22 (4): 629–34. DOI: 10.1007/s10147-017-1122-1.
  15. Topalian S.L., Taube J.M., Anders R.A., Pardoll D.M. Mechanism-driven biomarkers to guide immune checkpoint blockade in cancer therapy. Nat. Rev. Cancer. 2016; 16 (5): 275–87. DOI: 10.1038/nrc.2016.36.
  16. Kushlinskii N.E., Gershtein E.S., Morozov A.A., Goryacheva I.O., Filipenko M.L., Alferov A.A., Bezhanova S.D., Bazaev V.V., Kazantseva I.A. Soluble Ligand of the Immune Checkpoint Receptor (sPD-L1) in Blood Serum of Patients with Renal Cell Carcinoma. Bull. Exp. Biol. Med. 2019; 166 (3): 353–7. DOI: 10.1007/s10517-019-04349-8.
  17. Герштейн Е.С., Уткин Д.О., Горячева И.О., Хуламханова М.М., Петрикова Н.А., Виноградов И.И., Алферов А.А., Стилиди И.С., Кушлинский Н.Е. Растворимые формы рецептора контрольной точки иммунитета PD-1 и его лиганда PD-L1 в плазме крови больных новообразованиями яичников. Альм. Клин. Мед. 2018; 46 (7): 690–8. DOI: 10.18786/2072-0505-2018-46-7-690-698. [Gershtein E.S., Utkin D.O., Goryacheva I.O., Khulamkhanova M.M., Petrikova N.A., Vinogradov I.I., Alferov A.A., Stilidi I.S., Kushlinskii N.E. Soluble forms of the immune checkpoint receptor PD-1 and its ligand PD-L1 in the blood plasma of patients with ovarian neoplasms. Al'm. Klin. Med. 2018; 46 (7): 690–8 (In Russian)].
  18. Huang H.F., Zhu H., Yang X.T., Guo X.Y., Li S.S., Xie Q., Tian X.B., Yang Z. Progress in research on tumor immune PD-1/PD-L1 signaling pathway in malignant bone tumors. Zhonghua zhong liu za zhi. Chinese J. Oncol. 2019; 41 (6): 410–4. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-3766.2019.06.003.
  19. Kushlinskii N.E., Alferov A.A., Timofeev Y.S., Gershtein E.S., Bulycheva I.V., Bondarev A.V. et al. Key Immune Checkpoint PD-1/PD-L1 Signaling Pathway Components in the Blood Serum from Patients with Bone Tumors. Bull. Exp. Biol. Med. 2020; 170 (1): 64–8. DOI: 10.1007/s10517-020-05005-2.
  20. Xie S., Huang J., Qiao Q., Zang W., Hong S., Tan H. et al. Expression of the inhibitory B7 family molecule VISTA in human colorectal carcinoma tumors. Cancer Immunol. Immunother. 2018; 67 (11): 1685–94. DOI: 10.1007/s00262-018-2227-8.
  21. Hou Z., Pan Y., Fei Q., Lin Y., Zhou Y., Liu Y., Guan H., Yu X., Lin X., Lu F. et al. Prognostic significance and therapeutic potential of the immune checkpoint VISTA in pancreatic cancer. J. Cancer Res. Clin. Oncol. 2021; 147 (2): 517–31. DOI: 10.1007/s00432-020-03463-9.
  22. Choi J.W., Kim Y.J., Yun K.A., Won C.H., Lee M.W., Choi J.H., Chang S.E., Lee W.J. The prognostic significance of VISTA and CD33-positive myeloid cells in cutaneous melanoma and their relationship with PD-1 expression. Sci. Rep. 2020; 10 (1): 14372. DOI: 10.1038/s41598-020-71216-2.
  23. Lewin J., Thomas D. Denosumab: a new treatment option for giant cell tumor of bone. Drugs Today (Barc). 2014; 49 (11): 693–700. DOI: 10.1358/dot.2013.49.11.2064725.