THE MAIN PARAMETERS OF CELLULAR IMMUNITY IN PATIENTS WITH TRIPLE-NEGATIVE BREAST CANCER: RELATIONSHIP WITH EFFICIENCY OF CHEMOTHERAPY

Chemotherapy is among the primary methods of treating advanced breast cancer. It was shown that clinical efficacy of various chemotherapeutic agents in many cases depends not only on their direct cytostatic and/or cytotoxic effect upon tumor cells, but also on their ability to modulate phenotype of the tumor cells and to influence anti-tumor immune response. Initial state of the immune system and its response to treatment is crucial. Antitumor response involves cells of innate and adaptive immunity (NK, NKT, T cells). These populations are heterogeneous and contain, e.g., cells with antitumor activity and regulatory (suppressor) cells that suppress immune response and promote tumor progression. The aim of this work was to determine the relationship between the initial state of cellular immunity of patients suffering from locally advanced breast cancer with triple negative phenotype, and clinical effect of chemotherapy (cisplatin + doxorubicin/paclitaxel), and studying effects of the therapy upon subpopulation profiles of peripheral blood lymphocytes in the patients. We registered the terms of the disease progression as well as overall survival and progression-free survival. The disease progressed in 25 of 53 cases (47.2%) whereas 28 of 53 patients (52.8%) remained progression-free. The observation period was 35.5 months. Laboratory examination of the patients included immunophenotyping of peripheral blood lymphocytes and determination of NK cell cytotoxic activity before and after chemotherapy. Percentages of effectors and regulatory lymphocyte populations were determined. The results obtained showed that, for some lymphocyte subsets, the pre-treatment differences of cell percentage deviations from control were found between the progression-free groups and patients with progression of the disease. The differences in percentages of NKT cells and lymphocytes expressing CD25 activation marker proved to be most significant. Decreased number of NKT cells and activated CD25+ lymphocytes prior to chemotherapy was associated with increased probability of disease progression. Reduced percentage of NKT cells against control was observed in 56% of patients from the progression group (PD), and only 21.4% in the group free of disease progression (DF). [OR = 4.6 (95% CI 1.4 to 15.4)]. Percentage of CD25+ lymphocytes was decreased from 68.2% in the PD group, and 28.6% for DF patients [OR = 5.4 (95% CI 1.6-18.1)]. We studied relationships between the overall survival (OS) and percentage of perforin-containing NK, NKT, and T cells, and mean perforin fluorescence density (PFD) in these lymphocyte subsets in 26 of the 53 patients before treatment. A statistically significant positive correlation was revealed between OS and perforin PFD in all the three cell populations under study. Normalization of the parameters altered before treatment, and an increase of T cell numbers was observed in the disease-free patients

The effect of local immunity on gastric cancer prognosis

Aim. To study the state of local immunity in patients with gastric adenocarcinoma. Materials and methods. From 2017 to 2018, 45 previously untreated patients with gastric adenocarcinoma (25 with stage IIII, 20 with stage IV) received surgical/combined treatment or chemotherapy, respectively, at the Blokhin Scientific Research Center of Oncology. Tumor tissue was taken before treatment. By using flow cytometry there were evaluated the percentage of tumor tissue infiltration by lymphocytes (CD45+CD14-TIL); T cells (CD3+CD19-TIL); B cells (CD3-CD19+TIL); NK cell (CD3-CD16+CD56+TIL); effector cells CD16 (CD16+Perforin+TIL) and CD8 (CD8+Perforin+TIL) with their cytotoxic potential active CD16TIL and active CD8TIL; subpopulations of regulatory T cells NKT cells (CD3+CD16+CD56+TIL), regulatory cells CD4 (CD4+CD25+CD127-TIL) and CD8 (CD8+CD11b-CD28-TIL). The prognostic value of immune cells for overall survival (OS) and progression-free survival (PFS) was assessed. Results. A favorable prognosis factor for progression-free survival in patients with local and locally advanced forms of gastric cancer was an increase in the number of CD3-CD19+TIL (HR 0.862, 95% CI 0.7820.957, p=0.005), and an unfavorable prognosis was an increase in NK cells (CD3-CD16+CD56+TIL); HR 1.382, 95% CI 1.0871.758, p=0.008. The negative effect of the relative content of NK cells (CD3-CD16+CD56+TIL) and NKT cells (CD3+CD16+CD56+TIL) on OS of patients with metastatic gastric cancer noted (HR 1.249, 95% CI 0.9971.564, p=0.053; HR 1.127, 95% CI 1.0251.239, p=0.013). At the same time, an increase in the percentage of tumor tissue infiltration by lymphocytes (CD45+CD14-TIL) and an increase in the age of patients (HR 1.005, 95% CI 1.0021.008, p=0.003; HR 1.098, 95% CI 1.0311.170, p=0.004) reduce the incidence of PFS in patients with metastatic gastric carcinoma. Conclusion. Indices of local immunity can serve as additional prognostic factors for gastric carcinoma

НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ РЕГУЛЯЦИИ ПРОТИВООПУХОЛЕВОГО ИММУННОГО ОТВЕТА

The tumor has different mechanisms capable of destroying the immunological protection. Population of regulatory cells, along with other factors provide “escape” of the tumor from immune surveillance. In our laboratory, we studied the features of quantitative changes of some subpopulations of peripheral blood lymphocytes in primary operable breast cancer (BC) and melanoma at different stages of tumor growth and in the process of tumor therapy. In 94.5% of patients with breast cancer were found to increase compared to the control amount of NKT-cells with the phenotype CD45+CD3+ CD16+CD56+, 78% increase in number of CD8+CD28– T-cells, and 20.5% increase in the number of patients Regulatory CD4+CD25+FOXP3+ T cells. Was found to depend on changes in the number of these cells from the stage of the disease. Patients with stage I and II disease there was a statistically significant increase in the percentage of CD8+CD28– T–cells and CD45+CD3+ CD16+CD56+ NKT-cells compared to the donor. At the same time in patients with stage III the number of cells of both populations declined and did not differ from the norm. Such dynamics of quantitative changes were typical for the main populations of effector cells antitumor immunity. In the evaluation of patients with disseminated melanoma was found that no increase in the number of cytotoxic CD45+CD8+CD11b+ T cells in the treatment dendritic cell vaccine (DCV) appears to be an indication to stop vaccine therapy, initially increased amount of CD3+CD8+CD16+. NKT-cells may serve as grounds for refusal of DCV. A brief description of the major co-receptor inhibitor of T-cells, and monoclonal antibodies that block the inhibitory molecule on immune and tumor cells in order to increase the efficiency of anti-tumor immune response. Encouraging clinical results have been obtained by using anti-CTLA-4 (ipilimumab), and anti-PD-1 (nivolumab) monoclonal antibodies.Опухоль обладает различными механизмами, способными разрушать иммунологическую защиту. Популяции регуляторных клеток наряду с другими факторами обеспечивают «ускользание» опухоли от иммунологического надзора. В нашей лаборатории было проведено изучение особенностей количественных изменений некоторых субпопуляций лимфоцитов периферической крови у первично-операбельных больных раком молочной железы (РМЖ) и диссеминированной меланомой на разных этапах опухолевого роста и в процессе противоопухолевой терапии. У 94,5% больных РМЖ было обнаружено повышение по сравнению с контролем количества NKT-клеток с фенотипом CD45+CD3+CD16+CD56+, у 78% повышение количества CD8+CD28- Т-клеток, и у 20,5% больных повышение количества регуляторных CD4+CD25+FOXP3+ Т-клеток. Выявлена зависимость изменений количества этих клеток от стадии заболевания: у пациенток с I и II стадиями заболевания отмечалось статистически значимое повышение процента CD8+CD28- Т-клеток и CD45+CD3+CD16+CD56+ NKT-клеток по сравнению с донорами. В то же время у пациенток с III стадией количество клеток обеих популяций снижалось и практически не отличалось от нормы. Подобная динамика количественных изменений была характерна и для основных популяций клеток-эффекторов противоопухолевого иммунитета. При обследовании больных диссеминированной меланомой было обнаружено, что отсутствие повышения количества цитотоксических CD45+CD8+CD11b+ Т-клеток в процессе лечения дендритноклеточной вакциной (ДКВ), по-видимому, является показанием к прекращению вакцинотерапии, а исходно повышенное количество CD3+CD8+CD16+ NKT-клеток может служить основанием для отказа от ДКВ. Приводится краткое описание основных ко-ингибиторных рецепторов Т-клеток и моноклональных антител, блокирующих ингибиторные молекулы на иммунокомпетентных и опухолевых клетках, с целью повышения эффективности противоопухолевого иммунного ответа. Обнадеживающие клинические результаты были получены при применении анти-CTLA-4 (ипилимумаб) и анти-PD-1 (ниволумаб) моноклональных антител

Противоопухолевая активность кураксина CBL0137 на моделях острых лейкозов in vitro

Background. Curaxin CBL0137 is a novel non-genotoxic compound with anti-cancer activity based on CBL0137 ability of non-covalent interaction with DNA causing histone chaperone FACT relocation. Anti-cancer activity of this drug was demonstrated previously on the wide panel of solid cancer models in vitro and in vivo.Objectives. Estimation of anticancer effects of CBL0137 on the acute myeloblastic leukemia cells (THP-1) and acute lymphoblastic leukemia (CCRF-CEM).Materials and methods. CBL0137 cytotoxicity was analyzed using the MTT test, the effects on the cell cycle and the induction of apoptosis was assessed by flow cytometry, the activity of signaling pathways in cells treated with CBL0137 was determined by real-time polymerase chain reaction.Results. Cell treatment with CBL0137 led to cell cycle arrest and apoptosis induction. In the study of CBL0137 effect on target gene clusters of 10 signal transduction pathways involved in the pathogenesis of acute leukemia we have showed that CBL0137 inhibited the expression of down-stream genes of WNT and Hedgehog signaling in both cell lines. In THP-1 cells we also observed the inhibition of the expression of PPARγ target and hypoxia-activated genes. In CCRF-CEM cells CBL0137 also induced the expression of Notch signaling target genes.Conclusion. The antitumor activity of CBL0137 was demonstrated on acute leukemia cell cultures, the drug possesses cytotoxicity, causes cell cycle arrest and activation of apoptosis. Significant changes in the expression of efferent gene clusters of several signaling pathways were observed in the cells treated with CBL0137.Введение. Кураксин CBL0137 – новое негенотоксичное соединение, обладающее противоопухолевой активностью, в основе которой лежит способность препарата нековалентно взаимодействовать с ДНК, вызывая транслокацию гистонового шаперона FACT в хроматиновую фракцию. Ранее противоопухолевая активность этого агента была продемонстрирована относительно широкого спектра солидных опухолей in vitro и in vivo.Цель исследования – изучение противоопухолевой активности CBL0137 в отношении клеток острого миелобластного лейкоза (THP-1) и острого лимфобластного лейкоза (CCRF-CEM) in vitro.Материалы и методы. Для определения цитотоксичности CBL0137 использовали МТТ-тест, влияние на клеточный цикл и индукцию апоптоза оценивали с помощью проточной цитофлуориметрии, активность функционирования сигнальных путей при действии на клетки CBL0137 определяли с помощью полимеразной цепной реакции в реальном времени.Результаты. Обработка клеток CBL0137 приводит к аресту клеточного цикла и активации апоптоза. При исследовании влияния CBL0137 на кластеры таргетных генов 10 сигнальных путей, вовлеченных в онкогенез острых лейкозов, его ингибирующее действие было выявлено для сигнальных путей WNT и Hedgehog в обеих клеточных линиях. В клеточной линии THP-1 также наблюдалось ингибирование эфферентных генов PPARγ и генов, активирующихся при гипоксии. В клетках CCRF-CEM при действии CBL0137, кроме того, наблюдалось усиление экспрессии всех исследованных таргетных генов сигнального пути Notch.Заключение. На культурах клеток острых лейкозов продемонстрирована противоопухолевая активность CBL0137, препарат обладает цитотоксичностью, вызывает арест клеточного цикла и активацию апоптоза. При действии CBL0137 наблюдаются значительные изменения в экспрессии кластеров эфферентных генов сразу нескольких сигнальных путей

Активация сигнального пути интерферона-альфа ресвератролом, генистеином и кверцетином

Resveratrol, genistein and quercetin from the group of polyphenols from secondary plant metabolites reveal cancer preventive and antivirus effects realized via their pleiotropic influence on the different macromolecules in cells. These compounds can interact with DNA without the formation of covalent bonds. This process is usually followed by changes in spatial, physical-chemical and structural DNA characteristics that can result in disfunction of DNA metabolism enzymes and chromatin destabilization. Similar effects were described for anticancer drug Curaxine CBL0137 in association with activation of interferon-α signaling. We demonstrated dose-dependent stimulating effects of resveratrol, genistein and quercetin on interferon-α signaling using HeLa cells expressed mCherry protein with interferon-stimulated response elements (ISRE) in promoter. Furthermore, it was shown by live-cell fluorescent microscopy in HT1080 cells with mCherry-labeled histone H1.5 that described polyphenols induced the redistribution of this linker histone in cell nuclei. The data obtained suggest an existence of DNA-dependent mechanism of anticancer effects of plant polyphenols and a need for further study of crosslinks between the polyphenols’ influence on chromatin structure and the changes in genome function, in particular, induction of interferon- interferon-α signaling.Ресвератрол, кверцетин и генистеин, относящиеся к полифенолам вторичных метаболитов растений, обладают антиканцерогенным и противовирусным эффектами, реализуемыми в результате их плейотропного действия на различные макромолекулы клетки. Эти соединения могут взаимодействовать с ДНК, не образуя ковалентные связи. При этом может происходить изменение пространственных, физико-химических и структурных характеристик ДНК, что может приводить к нарушению функционирования белков метаболизма ДНК и вызывать дестабилизацию хроматина. Такие эффекты были описаны для нового противоопухолевого препарата Кураксина CBL0137, причем индуцированная данным соединением дестабилизация хроматина приводила к активации сигнального пути интерферона-α. Используя клеточную линию HeLa с трансгенным флуоресцентным белком mCherry, содержащим в промоторной области консенсусный сайт связывания интерферона-α (ISRE), мы продемонстрировали дозозависимый стимулирующий эффект ресвератрола, кверцетина и генистеина на активность сигнального пути интерферона-α. Использование прижизненной флуоресцентной микроскопии на клеточной линии HT1080 c трансгенным флуоресцентно-меченным гистоном H1.5 позволило продемонстрировать, что данные полифенолы вызывают перераспределение данного линкерного гистона в ядрах клеток. Полученные нами данные свидетельствуют о возможности существования ДНК-зависимого механизма реализации противоопухолевого действия растительных полифенолов и необходимости дальнейшего изучения влияния полифенолов на структуру хроматина и связанного с этим изменения функционирования генома, в частности регуляции сигнального пути интерферона-α