Изучение фенотипа эндотелиальных клеток в сосудах увеальной меланомы

В опухолевом ангиогенезе официально признаны два основных механизма. Это образование сосудистых структур объединениями предшественников эндотелиальных клеток (ПЭК) или ангиобластов из циркулирующей периферической крови (1) и сосудистое кооптирование (2) с использованием предсуществующих сосудов. Определить доминирующий фенотип эндотелиальных клеток (ЭК), участвующих в неоангиогенезе увеальной меланомы (УМ), представляется очень важным из-за различной чувствительности разных ЭК к антиангиогенной терапии и их биологических различий. Циркулирующие гемангиобласты костномозгового происхождения (синоним: предшественники эндотелиальных клеток, ПЭК), участвующие в формировании сосудов в опухоли, могут также происходить от гемопоэтических стволовых клеток и в условиях избытка проангиогенных факторов роста подвергнуться «обратной дифференцировке» или «дедифференцировке». Такая ситуация чрезвычайно опасна из-за изменения биологических свойств ЭК: повышается скорость пролиферации и развивается высокая резистентность к любому виду интервенционной антиангиогенной терапии, включая антиангиогенные препараты таргетного назначения. В комплексе с высокой резистентностью к лучевой терапии и химиотерапии опухолевых клеток такая опухоль становится неуправляемой и быстро приводит к летальному исходу. Цель настоящего исследования: идентифицировать фенотип эндотелиальных клеток, участвующих в ангиогенезе УМ, методом иммуногистохимического анализа. Авторы провели иммуногистохимические исследования на парафиновых блоках (n = 98) энуклеированных глаз с УМ. Использовали один из рекомендуемых для этого маркеров ПЭК: моноклональное антитело к рецептору VEGFR2-KDR/Flk-1. Установлено, что экспрессия рецептора VEGFR-2/Flk-KDR-1 имела место только в 22,1 % УМ. Рецептор экспрессировался исключительно эндотелиальными клетками (ЭК) опухолевых сосудов и не экспрессировался клетками УМ. Отсутствовала базовая экспрессия рецептора (на стадии Т1). Пик экспрессии наблюдали на стадии T2. На следующих стадиях онкологического процесса имел место спад экспрессии. Средняя ИГХ-градация интенсивности экспрессии также снижалась от стадии Т2 к стадии Т4. Flk-позитивные и негативные эндотелиальные клетки различались размерами, формой, характером связи с сосудистой стенкой и присутствием или отсутствием ядра в клетке. Авторы пришли к заключению, что оба механизма ангиогенеза имеют место в УМ. Небольшой процент (22,1 %) Flk+ эндотелиальных клеток свидетельствует о том, что доминирующим механизмом ангиогенеза в УМ является кооптирование сосудов на основе предсуществующих, а доминирующей популяцией ЭК — Flk-негативные ЭК.

1. Свирин А.В., Кийко Ю.И., Обруч Б.В., Богомолов А.В. Спектральная оптическая когерентная томография: принципы и возможности метода. РМЖ. Клиническая офтальмология. 2009;2:50–53.

2. Duker J.S., Waheed N.K., Goldman D.R. Handbook of retinal OCT: optical coherence tomography. Philadelphia: WB Saunders; 2014.

3. Shields C.L., Sioufi K., Fuller T., Higgins T. Which tumor, what imaging modality. Retina Today.2016;08:57–64.

4. Нероев В.В., Саакян С.В., Мякошина Е.Б. Оптическая когерентная томография ангиография в диагностике начальной меланомы и отграниченной гемангиомы хориоидеи. Вестник офтальмологии. 2018;134(3):4–18. DOI: 10.17116/oftalma201813434

5. Shields C.L., Say E.A., Samara W.A., Khoo C.T. Optical coherence tomography angiography of the macula after plaque radiotherapy of choroidal melanoma: Comparison of irradiated versus nonirradiated eyes in 65 patients. Retina. 2016;36(8):1493–1505. DOI: 10.1097/IAE.0000000000001021

6. Ghassemi F., Mirshahi R., Fadakar K., Sabour S. Optical coherence tomography angiography in choroidal melanoma and nevus. Clinical ophthalmology (Auckland, NZ). 2018;12:207. DOI: 10.2147/OPTH.S148897

7. Pellegrini M., Corvi F., Invernizzi A., Ravera V. Swept source optical coherence tomography angiography in choroidal melanoma: an analysis of 22 consecutive cases. Retina. 2019;39(8):1510–1519. DOI: 10.1097/IAE.0000000000002205

8. Asahara T. Isolation of Putative Progenitor Endothelial Cells for Angiogenesis. Science. 1997;275(5302):964–966. DOI: 10.1126/science.275.5302.964

9. Holash J., Maisonpierre P., Compton D. Vessel cooption, regression, and growth in tumors mediated by angiopoietins and VEGF. Science. Washington DC. 1999;284:1994–1998.

10. Gille H., Kowalski J., Li B., LeCouter J., Moffat B., Zioncheck T.F. Analysis of biological effects and signaling properties of Flt 1 (VEGFR 1) and KDR (VEGFR 2): a reassessment using novel receptor specific vascular endothelial growth factor mutants. J. Biol. Chem. 2001;276:3222–3230. DOI: 10.1074/jbc.M002016200

11. Jin K.L., Mao X.O., Greenberg D.A. Vascular endothelial growth factor: direct neuroprotective effect in in vitro ischemia. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2000;97:10242–10247. DOI: 10.1073/pnas.97.18.10242

12. Omolara O., Ogunshola O. O., Antic A., Donoghue M. J., Fan S. Y., Kim H. Paracrine and autocrine functions of neuronal VEGF in the CNS. J. Biol. Chem. 2002;277:11410–11415. DOI: 10.1074/jbc.M111085200

13. Loges S Identification of the Adult Hemangioblast. Stem Cells and Development journal. 2004;13(1):229–242.DOI: 10.1089/154732804323099163.

14. Van Limbergen E.J., Zabrocki P., Porcu M. FLT1 kinase is a mediator of radioresistance and survival in head and neck squamous cell carcinoma. Acta Oncol. 2014;53(5):637–645. DOI: 10.3109/0284186X.2013.835493

15. Bhattacharya R., Ye X.C., Wang R. Intracrine VEGF Signaling Mediates the Activity of Prosurvival Pathways in Human Colorectal Cancer Cells Cancer Res. 2016;76(10):3014–3024. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-15-1605

16. Wey J.S., Fan F., Gray M.J. Vascular endothelial growth factor receptor 1 promotes migration and invasion in pancreatic carcinoma cell lines. Cancer. 2005;104(2):427–438. DOI: 10.1002/cncr.21145

17. Ii M., Takenaka H., Asai J. Endothelial progenitor thrombospondin 1 mediates diabetes induced delay in reendothelialization following arterial injury. Circulation research. 2006;98(5):697–704. DOI: 10.1161/01.RES.0000209948.50943.ea

18. Hazarika S., Dokun A.O., Li Y. Impaired angiogenesis after hindlimb ischemia in type 2 diabetes mellitus: differential regulation of vascular endothelial growth factor receptor 1 and soluble vascular endothelial growth factor receptor 1. Circulation research. 2007;101(9):948–956. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.107.160630

19. Tan K., Lessieur E., Cutler A. Impaired function of circulating CD34(+)CD45( ) cells in patients with proliferative diabetic retinopathy. Experimental eye research. 2010;91(2):229–237. DOI: 10.1016/j.exer.2010.05.012

20. Мичурова М.С., Калашников В.Ю., Смирнова О.М., Кононенко И.В., Иванова О.Н. Роль эндотелиальных прогениторных клеток в развитии осложнений сахарного диабета. Сахарный диабет. 2015;1:24–32.

21. Butler J.M., Guthrie S.M., Koc M. SDF 1 is both necessary and sufficient to promote proliferative retinopathy. Journal of Clinical Investigation. 2005;115(1):86–93. DOI: 10.1172/JCI200522869

22. Fadini G.P. Is bone marrow another target of diabetic complications? European journal of clinical investigation. 2011;41(4):457–463. DOI: 10.1111/j.1365-2362.2010.02417.x

23. Khan S.S., Solomon M.A., McCoy J.P. Detection of circulating endothelial cells and endothelial progenitor cells by flow cytometry. Cytometry Part B: Clinical Cytometry. 2005;64B(1):1–8. DOI: 10.1002/cyto.b.20040

24. Peichev M., Naiyer A.J., Pereira D. Expression of VEGFR 2 and AC133 by circulating human CD34(+) cells identifies a population of functional endothelial precursors. Blood. 2000;95(3):952–958. DOI: 10.1182/blood.V95.3.952.003k27_952_958

25. Raeve H., Van Marck E., Van Camp B., Vanderkerken K. Angiogenesis and the role of bone marrow endothelial cells in haematological malignancies Histol Histopathol. 2004;19:935–950. DOI: 10.14670/HH-19.935

26. Del Papa N., Quirici N., Soligo D., Scavullo C., Cortiana M., Borsotti C., Maglione W., Comina D.P., Vitali C., Fraticelli P., Gabrielli A., Cortelezzi A., Lambertenghi Deliliers G. Del Bone marrow endothelial progenitors are defective in systemic sclerosis. Arthritis Rheum. 2006;54(8):2605–2615. DOI: 10.1002/art.22035

27. Schmidt Lucke C., Fichtlscherer S., Aicher A., Tschöpe C., Schultheiss H. P., Zeiher A.M., Dimmeler S. Quantification of circulating endothelial progenitor cells using the modified ISHAGE protocol. PLoS One. 2010;5(11):13790с. DOI: 10.1371/journal.pone.0013790

28. Lanuti P., Santilli F., Marchisio M., Pierdomenico L., Vitacolonna E., Santavenere E., Iacone A., Davì G., Romano M., Miscia S. A novel flow cytometric approach to distinguish circulating endothelial cells from endothelial microparticles: relevance for the evaluation of endothelial dysfunction. J. Immunol. Methods. 2012;380(1–2):16–22. DOI: 10.1016/j.jim.2012.03.007

29. Hristov M.W., Erl P.C. Weber Endothelial progenitor cells: mobilization, differentiation, and homing. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2003;23(7):1185–1193. DOI: 10.1161/01.ATV.0000073832.49290.B5

30. Blann A.D., Woywodt A., Bertolini F., Bull T.M., Buyon J.P., Clancy R.M., Haubitz M., Hebbel R.P., Lip G.Y.H., Mancuso P., Sampol J., Solovey A., Dignat George F. Circulating endothelial cells. Biomarker of vascular disease. Thromb. Haemost. 2005;93(2):28–35. DOI: 10.1160/TH04-09-0578

31. Клинические рекомендации «Увеальная меланома», утвержденные Минздравом РФ, 2020 г. https://diseases.medelement.com/disease/%D1%83%D0%B2%D0%B5%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F%D0%BC%D0%B5%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D0%BA%D0%BF%D1%80%D1%842020/16856

32. Brierley J., Gospodarowicz M.K., Wittekind C. (eds.). TNM classification of malignant tumours, Eighth edition edn. Oxford, UK; Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc, 2017.

33. Руководство по иммуногистохимической диагностике опухолей человека. Под ред. С.В. Петрова и Н.Т. Райхлина. Казань, Титул, 2004. 451 c.

34. Dabbs D.J. Diagnostic immunohistochemistry. Churchill Livingstone, Philadelphia, 2002. 641 p.

35. Астахова С.Е., Лихванцева В.Г., Ухов Ю.И., Степанова Е.В., Верещагина М.В. Маркеры ангиогенеза в прогнозе увеальной меланомы. Медицинская иммунология, Санкт-Петербург, 2003;5(3–4):346.