Оценка экспрессии молекул cd44 и Pd-L1 при сокультивировании опухолевых и гемопоэтических стволовых клеток

   Введение. На опухоль‑ассоциированных клетках, включая стволовые, в микроокружении опухоли гиперэкспрессируется молекула Cd44, которая в большинстве случаев является плохим прогностическим маркером течения опухолевого процесса. Молекула pd‑L1 положительно коррелирует с Cd44, что ассоциировано с резистентностью к противоопухолевой терапии, поэтому данные маркеры являются перспективными мишенями как для диагностики, так и для терапии онкологических заболеваний.

   Цель исследования – определить экспрессию чекпоинт‑молекул и Cd44 на клетках при сокультивировании опухолевых и гемопоэтических стволовых клеток при различных условиях.

   Материалы и методы. Для исследования использовали Cd34+ гемопоэтические стволовые клетки (n = 10) и опухолевые линии 1301, к562 и SK‑mel37. Анализ образцов, меченных моноклональными антителами к Cd44, pd‑L1 и pd‑1, проводили с помощью проточной цитометрии.

   Результаты. При культивации гемопоэтических стволовых клеток с несколькими типами опухолей экспрессия молекул была различной: количество Cd34+Cd44+‑клеток было в 3 раза ниже в группе с SK‑mel37 по сравнению с лейкозами 1301 и к562 (медиана 7,1; 22,4 и 22,7 соответственно). К тому же экспрессия молекулы pd‑L1 на SK‑mel37 была статистически значимо выше, чем на других опухолевых клетках (p < 0,05).

   Заключение. Необходимо исследовать закономерности изменения не только экспрессии данных молекул, но и ко-экспрессии в зависимости от типа и условий взаимодействия клеток друг с другом.

1. Naor D., Sionov R.V., Ish­Shalom D. CD44: structure, function, and association with the malignant process. Adv Cancer Res 1997;71:241–319. DOI: 10.1016/s0065230x(08)60101­3

2. Goodison S., Urquidi V., Tarin D. CD44 cell adhesion molecules. Mol Pathol 1999;52(4):189–96. DOI: 10.1136/mp.52.4.189

3. Jordan A.R., Racine R.R., Hennig M.J., Lokeshwar V.B. The Role of CD44 in disease pathophysiology and targeted treatment. Front Immunol 2015;6:182. DOI: 10.3389/fimmu.2015.00182

4. Götte M., Yip G.W. Heparanase, hyaluronan, and CD44 in cancers: a breast carcinoma perspective. Cancer Res 2006;66(21):10233–7. DOI: 10.1158/0008­5472.CAN­06­1464

5. Cao H., Heazlewood S.Y., Williams B. et al. The role of CD44 in fetal and adult hematopoietic stem cell regulation. Haematologica 2016;101(1):26–37. DOI: 10.3324/haematol.2015.135921

6. Montgomery N., Hill A., McFarlane S. et al. CD44 enhances invasion of basal­like breast cancer cells by upregulating serine protease and collagen­degrading enzymatic expression and activity. Breast Cancer Res 2012;14(3):R84. DOI: 10.1186/bcr3199

7. Makrydimas G., Zagorianakou N., Zagorianakou P., Agnantis N.J. CD44 family and gynaecological cancer. In Vivo 2003;17(6):633–40.

8. Zhang S., Wu C.C., Fecteau J.F. et al. Targeting chronic lymphocytic leukemia cells with a humanized monoclonal antibody specific for CD44. Proc Natl Acad Sci USA 2013;110(15):6127–32. DOI: 10.1073/pnas.1221841110

9. Zöller M. CD44, hyaluronan, the hematopoietic stem cell, and leukemia­initiating cells. Front Immunol 2015;6:235. DOI: 10.3389/fimmu.2015.00235

10. Pham P.V., Phan N.L., Nguyen N.T. et al. Differentiation of breast cancer stem cells by knockdown of CD44: promising differentiation therapy. J Transl Med 2011;9:209. DOI: 10.1186/1479­5876­9­209

11. Ким Я.С., Кайдина А.М., Чанг Ю.Х. и др. Молекулярные маркеры раковых стволовых клеток, верифицированные in vivo. Биомедицинская химия 2016;62(3):228–38. DOI: 10.18097/PBMC20166203228

12. Hanahan D., Coussens L.M. Accessories to the crime: functions of cells recruited to the tumor microenvironment. Cancer Cell 2012;21(3):309–22. DOI: 10.1016/j.ccr.2012.02.022

13. Prieto­-Vila M., Takahashi R.U., Usuba W. et al. Drug resistance driven by cancer stem cells and their niche. Int J Mol Sci 2017;18(12):2574. DOI: 10.3390/ijms18122574

14. Lu I.N., Dobersalske C., Rauschenbach L. et al. Tumor­associated hematopoietic stem and progenitor cells positively linked to glioblastoma progression. Nat Commun 2021;12(1):3895. DOI: 10.1038/s41467­021­23995­z

15. Hendrix M.J., Seftor E.A., Seftor R.E. et al. Reprogramming metastatic tumour cells with embryonic microenvironments. Nat Rev Cancer 2007;7(4):246–55. DOI: 10.1038/nrc2108

16. Zhao H., Ming T., Tang S. et al. Wnt signaling in colorectal cancer: pathogenic role and therapeutic target. Mol Cancer 2022;21(1):144. DOI: 10.1186/s12943­022­01616­7

17. Greenwald R.J., Freeman G.J., Sharpe A.H. The B7 family revisited. Annu Rev Immunol 2005;23:515–48. DOI: 10.1146/annurev.immunol.23.021704.115611

18. Dermani F.K., Samadi P., Rahmani G. et al. PD­1/PD­L1 immune checkpoint: potential target for cancer therapy. J Cell Physiol 2019;234(2):1313–25. DOI: 10.1002/jcp.27172

19. Ahmadzadeh M., Johnson L.A., Heemskerk B. et al. Tumor antigen­specific CD8 T cells infiltrating the tumor express high levels of PD­1 and are functionally impaired. Blood 2009;114(8):1537–44. DOI: 10.1182/blood­2008­12­195792

20. Shi Y. Regulatory mechanisms of PD­L1 expression in cancer cells. Cancer Immunol Immunother 2018;67(10):1481–9. DOI: 10.1007/s00262­018­2226­9

21. Cha J.H., Chan L.C., Li C.W. et al. Mechanisms controlling PD­L1 expression in cancer. Mol Cell 2019;76(3):359–370. DOI: 10.1016/j.molcel.2019.09.030

22. Han Y., Liu D., Li L. PD­1/PD­L1 pathway: current researches in cancer. Am J Cancer Res 2020;10(3):727–42.

23. Wang X., Teng F., Kong L., Yu J. PD­L1 expression in human cancers and its association with clinical outcomes. Onco Targets Ther 2016;9:5023–39. DOI: 10.2147/OTT.S105862

24. Wang B., Bai J., Tian B. et al. Genetically engineered hematopoietic stem cells deliver TGF­β inhibitor to enhance bone metastases immunotherapy. Adv Sci (Weinh) 2022;9(28):e2201451. DOI: 10.1002/advs.202201451

25. Kong T., Ahn R., Yang K. et al. CD44 promotes PD­L1 expression and its tumor­intrinsic function in breast and lung cancers. Cancer Res 2020;80(3):444–57. DOI: 10.1158/0008­5472.CAN­19­1108

26. Zhang C., Wang H., Wang X. et al. CD44, a marker of cancer stem cells, is positively correlated with PD­L1 expression and immune cells infiltration in lung adenocarcinoma. Cancer Cell Int 2020;20(1):583. DOI: 10.1186/s12935­-020-­01671-­4