ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Особенности профиля аминокислот в моноцитах при раке молочной железы

А. В. Новоселова1, М. Н. Юшина1, М. Р. Патышева2,3, Е. А. Простакишина1, О. Д. Брагина2, Е. Ю. Гарбуков2, Ю. Г. Кжышковска3,4,5,6
Информация об авторах

1 Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени В. И. Кулакова, Москва, Россия

2 Научно-исследовательский институт онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр, Томск, Россия

3 Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия

4 Сибирский государственный медицинский университет, Томск, Россия

5 Институт трансфузионной медицины и иммунологии, Медицинский факультет Маннгейм, Университет Гейдельберга, Гейдельберг, Германия

6 Германский Красный крест Служба крови Баден-Вюртемберг — Гессен, Мангейм, Германия

Для корреспонденции: Анастасия Викторовна Новоселова
ул. Академика Опарина, д. 4, г. Москва, 117198, Россия; moc.liamg@hciveknarfv

Информация о статье

Финансирование: исследование выполнено при финансовой поддержке Российской Федерации в лице Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (соглашение от 29 сентября 2021 г. № 075-15-2021-1073 на тему: «Генетическое и эпигенетическое редактирование клеток опухоли и микроокружения с целью блокировки метастазирования»).

Вклад авторов: А. В. Новоселова — обработка материала, анализ аминокислотного профиля моноцитов, статистическая обработка данных, редактирование текста; М. Н. Юшина — обработка материала, написание и редактирование текста; М. Р. Патышева — концепция и дизайн исследования, выделение моноцитов; Е. А. Простакишина — выделение моноцитов; О. В. Брагина, Е. Ю. Гарбуков — подбор пациентов, сбор биологического материала, Ю. Г. Кжышковска — концепция и дизайн исследования.

Соблюдение этических стандартов: исследование одобрено этическим комитетом НИИ онкологии Томского НИМЦ (протокол № 10 от 05 декабря 2019 г.), проведено в соответствии со стандартами этического комитета ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В. И. Кулакова», федеральными законами Российской Федерации (№ 152, 323 и др.) и Хельсинкской декларацией 1964 г. со всеми последующими дополнениями и изменениями, регламентирующими научные исследования на биоматериалах, полученных от людей. Все участники подписали информированное согласие об участии в исследовании.

Статья получена: 08.12.2022 Статья принята к печати: 22.12.2022 Опубликовано online: 28.12.2022
|
  1. Kzhyshkowska J, Gudima A, Moganti K, Gratchev A, Orekhov A. Perspectives for Monocyte/Macrophage-Based Diagnostics of Chronic Inflammation. Transfus Med Hemotherapy. 2016; 43 (2): 66–77.
  2. Nikitina E, Larionova I, Choinzonov E, Kzhyshkowska J. Monocytes and macrophages as viral targets and reservoirs. Int J Mol Sci. 2018; 19 (9). DOI: 10.3390/ijms19092821.
  3. Patysheva M, Larionova I, Stakheyeva M, Grigoryeva E, Iamshchikov P, Tarabanovskaya N, et al. Effect of Early-Stage Human Breast Carcinoma on Monocyte Programming. Front Oncol. 2022; 11 (February): 1–12.
  4. Matuschik L, Riabov V, Schmuttermaier C, Sevastyanova T, Weiss C, Klüter H, et al. Hyperglycemia Induces Inflammatory Response of Human Macrophages to CD163-Mediated Scavenging of Hemoglobin-Haptoglobin Complexes. Int J Mol Sci. 2022; 23 (3): 1–19.
  5. Patysheva M, Frolova A, Larionova I, Afanas’ev S, Tarasova A, Cherdyntseva N, et al. Monocyte programming by cancer therapy. Front Immunol. 2022; 13 (October): 1–21.
  6. Qian BZ, Li J, Zhang H, Kitamura T, Zhang J, Campion LR, et al. CCL2 recruits inflammatory monocytes to facilitate breast-tumour metastasis. Nature. 2011; 475 (7355): 222–5.
  7. Hanna RN, Cekic C, Sag D, Tacke R, Thomas GD, Nowyhed H, et al. Patrolling monocytes control tumor metastasis to the lung. Science (80- ). 2015; 350 (6263): 985–90.
  8. Shi C, Pamer EG. Monocyte recruitment during infection and inflammation. Nat Rev Immunol. 2011; 11 (11): 762–74.
  9. Engblom C, Pfirschke C, Pittet MJ. The role of myeloid cells in cancer therapies. Nat Rev Cancer. 2016; 16 (7): 447–62.
  10. Fox CJ, Hammerman PS, Thompson CB. Fuel feeds function: Energy metabolism and the T-cell response. Nat Rev Immunol. 2005; 5 (11): 844–52.
  11. Andrejeva G, Rathmell JC. Similarities and Distinctions of Cancer and Immune Metabolism in Inflammation and Tumors. Cell Metab. 2017; 26 (1): 49–70.
  12. Bauer DE, Harris MH, Plas DR, Lum JJ, Hammerman PS, Rathmell JC, et al. Cytokine stimulation of aerobic glycolysis in hematopoietic cells exceeds proliferative demand. FASEB J. 2004; 18 (11): 1303–5.
  13. Leone RD, Powell JD. Metabolism of immune cells in cancer. Nat Rev Cancer. 2020; 20 (9): 516–31.
  14. Schmidt DR, Patel3 R, Kirsch DG, Lewis5 CA, Heiden MG Vander, Locasale4 JW. Metabolomics in Cancer Research and Emerging Applications in Clinical Oncology. CA Cancer J Clin. 2021; 71 (4): 333–58.
  15. Odom JD, Sutton VR. Metabolomics in Clinical Practice: Improving Diagnosis and Informing Management. Clin Chem. 2021; 67 (12): 1606–17.
  16. Clish CB. Metabolomics: an emerging but powerful tool for precision medicine. Mol Case Stud. 2015; 1 (1): a000588.
  17. Wishart DS. Emerging applications of metabolomics in drug discovery and precision medicine. Nat Rev Drug Discov. 2016; 15 (7): 473–84.
  18. Viola A, Munari F, Sánchez-Rodríguez R, Scolaro T, Castegna A. The metabolic signature of macrophage responses. Front Immunol. 2019; 10 (JULY): 1–16.
  19. Schairer DO, Chouake JS, Nosanchuk JD, Friedman AJ. The potential of nitric oxide releasing therapies as antimicrobial agents. Virulence. 2012; 3 (3): 271–9.
  20. Van den Bossche J, Baardman J, Otto NA, van der Velden S, Neele AE, van den Berg SM, et al. Mitochondrial Dysfunction Prevents Repolarization of Inflammatory Macrophages. Cell Rep. 2016; 17 (3): 684–96.
  21. Qualls JE, Subramanian C, Rafi W, Smith AM, Defreitas AA, Shirey KA, et al. Sustained generation of nitric oxide and control of mycobacterial infection requires argininosuccinate synthase 1. Cell Host Microbe. 2012; 12 (3): 313–23.
  22. Каприн А. Д., Старинский В. В., Петрова Г. В., редакторы. Злокачественные новообразования в России в 2017 году (заболеваемость и смертность). М.: МНИОИ им. П.А. Герцена — филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2018; 250 с.
  23. Cassetta L, Pollard JW. Repolarizing macrophages improves breast cancer therapy. Cell Res. 2017; 27 (8): 963–4.
  24. Kuang DM, Zhao Q, Peng C, Xu J, Zhang JP, Wu C, et al. Activated monocytes in peritumoral stroma of hepatocellular carcinoma foster immune privilege and disease progression through PD-L1. J Exp Med. 2009; 206 (6): 1327–37.
  25. De Sanctis F, Adamo A, Canè S, Ugel S. Targeting tumour-reprogrammed myeloid cells: the new battleground in cancer immunotherapy. Semin Immunopathol. 2022; (0123456789). DOI: 10.1007/s00281-022-00965-1.
  26. Nguyen PHD, Wasser M, Tan CT, Lim CJ, Lai HLH, Seow JJW, et al. Trajectory of immune evasion and cancer progression in hepatocellular carcinoma. Nat Commun. 2022; 13 (1): 1–13.
  27. Zhu Y, Li X, Wang L, Hong X, Yang J. Metabolic reprogramming and crosstalk of cancer-related fibroblasts and immune cells in the tumor microenvironment. Front Endocrinol (Lausanne). 2022; 13 (August): 1–26.
  28. Larionova I, Tuguzbaeva G, Ponomaryova A, Stakheyeva M, Cherdyntseva N, Pavlov V, et al. Tumor-Associated Macrophages in Human Breast, Colorectal, Lung, Ovarian and Prostate Cancers. Front Oncol. 2020; 10 (October): 1–34.
  29. Larionova I, Cherdyntseva N, Liu T, Patysheva M, Rakina M, Kzhyshkowska J. Interaction of tumor-associated macrophages and cancer chemotherapy. Oncoimmunology. 2019; 8 (7): 1–15.
  30. Olingy CE, Dinh HQ, Hedrick CC. Monocyte heterogeneity and functions in cancer. J Leukoc Biol. 2019; 106 (2): 309–22.
  31. Pan S, Fan M, Liu Z, Li X, Wang H. Serine, glycine and one-carbon metabolism in cancer (Review). Int J Oncol. 2021; 58 (2): 158–70.
  32. Munn DH, Sharma MD, Baban B, Harding HP, Zhang Y, Ron D, et al. GCN2 kinase in T cells mediates proliferative arrest and anergy induction in response to indoleamine 2,3-dioxygenase. Immunity. 2005; 22 (5): 633–42.
  33. Munn BDH, Shafizadeh E, Attwood JT, Bondarev I, Pashine A, Mellor AL. Inhibition of T Cell Proliferation by Macrophage. 1999; 189 (9): 1363–72.
  34. Platten M, Wick W, Van Den Eynde BJ. Tryptophan catabolism in cancer: Beyond IDO and tryptophan depletion. Cancer Res. 2012; 72 (21): 5435–40.
  35. Moffett JR, Namboodiri MA. Tryptophan and the immune response. Immunol Cell Biol. 2003; 81 (4): 247–65.
  36. Opitz CA, Litzenburger UM, Sahm F, Ott M, Tritschler I, Trump S, et al. An endogenous tumour-promoting ligand of the human aryl hydrocarbon receptor. Nature. 2011; 478 (7368): 197–203.
  37. Stephens GL, Wang Q, Swerdlow B, Bhat G, Kolbeck R, Fung M. Kynurenine 3-monooxygenase mediates inhibition of Th17 differentiation via catabolism of endogenous aryl hydrocarbon receptor ligands. Eur J Immunol. 2013. 43 (7): 1727–34. DOI: 10.1002/eji.201242779.
  38. RE N, TA M. Dual Requirement of Walker Carcinosarcoma 256 in vitro for Asparagine and Glutamine. Science. 1956; 124 (3212): 124–5.
  39. Clavell LA, Gelber RD, Cohen HJ, Suzanne Hitchcock-Bryan RN, Cassady JR, Tarbel NJ, et al. Four-agent induction and intensive asparaginase therapy for treatment of childhood acute lymphoblastic leukemia. N Engl J Med. 1986; 315: 657–63.