Molecular-biologic and immunohistochemical features of undifferentiated pleomorphic sarcomas

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Relevance. Undifferentiated pleomorphic sarcoma (UPS) is one of the most common subtypes of soft tissue sarcomas. The polymorphism of tumor cells and high degree of malignancy account for the aggressive potential of UPS. Due to the rarity of occurrence and high heterogeneity of UPS, the number of studies describing the cellular composition and molecular-­biological characteristics is very limited. Objective is to assess the cellular composition and gene expression of UPS. Materials and Methods. Biomaterial from 10 patients with UPS was analyzed in the study. In this study we used primary antibodies to CD163 (marker of M2 macrophages) and Fibroblast activation protein (FAP — marker of fibroblasts) and secondary Caprine-­Anti-­Rabbit IgG HRP were used. HRP-tagged secondary antibodies were manifested using DAB. Antibodies for automated BOND-III IHC stainer were used to evaluate the microenvironment: CD68‑marker of macrophages, CD19‑marker of B-lymphocytes, CD56‑marker of neuroendocrine tumors, metastasis protein, Ki67 antigen-­proliferation marker, Bcl‑2‑oncoprotein. Staining on an automated BOND-III IHC stainer was performed according to standard protocols. In homogenized samples of tumor tissue and peritumoral area with the number of cells 106/ml in order to assess the microenvironment of the tumor and surrounding tissue, cytofluorimetric study of the relative number of CD14+ and CD16+ monocytes, CD68+ macrophages, CD86+ M1 macrophages, CD163+ and CD206+ M2 macrophages, CD4+ helper T-lymphocytes and CD45+ leukocytes was performed on the MACS Quant Analyzer device. The mRNA expression levels of HIF1A, VEGF, MMP2, ARG1, NOS2, and EGFR were determined in tumor tissue and peritumoral samples by PCR. The RNA Solo RNA kit was used for RNA isolation, and the MMLV RT Kit was used for reverse transcription. The amplification reaction with real-time detection was performed on a DTprime Real-­Time Amplifier. Results and Discussion. The expression of CD56, FAP, CD68 is characteristic for UPS. Among the cells of the microenvironment, macrophages and CD16‑monocytes predominate in UPS. EGFR expression level is increased in tumor cells of the UPS compared to the peritumoral region. The expression levels of ARG1, NOS2, HIF1A, VEGF, and MMP2 in tumors have individual differences and are not specific to the UPS. Conclusion. In our study, we analyzed the cellular composition and gene expression in UPS samples. Further follow-up of patients is necessary to evaluate the clinical significance of each marker.

Full Text

Введение

Саркомы мягких тканей (СМТ) представляют гетерогенную группу злокачественных новообразований (ЗНО), первично возникающих в мягких тканях и имеющих мезенхимальное происхождение. Среди всех диагностированных случаев ЗНО на СМТ приходится не более 1 % [1] [Siegel и др., 2023].

Классификация ВОЗ 2020 года признает более 70 гистологических и молекулярных подтипов CМТ, для каждого из которых характерны особенности клинического течения и прогноза. Недифференцированная плеоморфная саркома (НПС), которую ­когда-то называли злокачественной фиброзной гистиоцитомой, является одним из наиболее распространенных подтипов СМТ [2, 3]. Полиморфизм опухолевых клеток и высокая степень злокачественности обуславливают агрессивный потенциал НПС [4]. Как правило, пациентам с НПС на первом этапе лечения предлагается хирургическая резекция, при необходимости с последующей химио- и лучевой терапией. Для пациентов, у которых хирургическое вмешательство невозможно, рекомендуется назначение лучевой терапии или химиотерапии. Однако эффективность противоопухолевого лечения остается неудовлетворительной, а 5‑летняя выживаемость составляет 30—50 % [5].

В связи с редкостью встречаемости и высокой гетерогенностью НПС количество исследований, описывающих клеточный состав и молекулярно-­биологические характеристики данного подтипа СМТ, весьма ограничено.

Цель исследования: оценка клеточного состава и экспрессии генов НПС.

Материалы и методы

Пациенты

Биопсийный материал опухолевой и перитуморальной ткани (расположенной на расстоянии 1 см от границы опухоли) пациентов получали из ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России. В исследовании проанализировали биоматериал от 10 пациентов, полученный в ходе хирургического этапа лечения, информация о пациентах представлена в Таблице 1. У всех пациентов была диагностирована и гистологически верифицирована недифференцированная плеоморфная саркома мягких тканей. Данное исследование проводилось в соответствии с принципами Хельсинской декларации, всеми пациентами было подписано письменное информированное согласие на участие в исследовании.

Таблица 1/ Table 1
Общая характеристика пациентов/
General characteristics of patients

Параметры /
Parameters

Пациенты, n (%) / Patients, n (%)

Общее количество / Total number

10 (100 %)

Пол / Gender

Мужчины / Men

Женщины / Women

7 (70 %)

3 (30 %)

Возраст (годы) / Age (years)

 

Медиана / Median

Диапазон / Range

64

59—82

T стадия / T stage

1

2

3

4

1 (10 %)

8 (80 %)

0 (0 %)

1 (10 %)

N стадия / N stage

0

1

10 (100 %)

0 (0 %)

M стадия / M stage

0

1

8 (80 %)

2 (20 %)

Локализация / Localization

Верхняя конечность / Upper extremity

Нижняя конечность / Lower extremity

5 (50 %)

5 (50 %)

Эпизод заболевания / Disease episode

Впервые выявленная опухоль / Tumor detected for the first time

Рецидив / Recurrence

4 (40 %)

6 (60 %)

Гистологическое и иммуногистохимическое исследование

Фрагменты опухоли фиксировали в 10 % забуференном формалине, проводили по спиртам возрастающей концентрации, заливали в гистомикс, изготавливали гистологические срезы, монтировали их на стекла для иммуногистохимического исследования Super-­Frost. Гистологические срезы депарафинизировали по стандартному протоколу и демаскировали в цитратном буфере pH 6,0 с 0,5 % Твин‑20 при 100 °C. После промывки в фосфатно-­солевом буфере (PBS, pH 7,2) блокировали эндогенную пероксидазу 3 % раствором Н2О2, затем блокировали белковым буфером (PBS с 0,1 % бычьим сывороточным альбумином) при комнатной температуре в течение 30 минут для минимизации неспецифического связывания антител. Использовали первичные антитела к CD163 (ab182422) (маркер М2 макрофагов) и Fibroblast activation protein (FAP — маркер фибробластов) (ab28246) и вторичные Caprine-­Anti-­Rabbit IgG HRP (SAA544Rb19, CloudClone). HRP-метки вторичных антител проявляли с помощью DAB.

Для оценки микроокружения использовали антитела для автоматизированного ИГХ стейнера BOND-III:

  • CD68 (514H12) общий панмакрофагальный маркер;
  • CD19 (BT51E) маркер В-лимфоцитов;
  • CD56 (CD564) маркер нейроэндокринных опухолей, белок метастазирования;
  • Ki67 антигену (ММ1) маркер пролиферации;
  • Bcl‑2 онкопротеину.

Окрашивание на автоматизированном ИГХ стейнере BOND-III проводили по стандартным протоколам.

Проточная цитофлуорометрия

В гомогенизированных образцах опухолевой ткани и перитуморальной области с количеством клеток 106/мл с целью оценки микроокружения опухоли и окружающей ткани проводили цитофлуориметрическое исследование относительного количества CD14+ и CD16+ моноцитов, CD68+ макрофагов, CD86+ M1 макрофагов, CD163+ и CD206+ M2 макрофагов, CD4+ Т-лимфоцитов хелперов и CD45+ лейкоцитов на приборе MACSQuant® Analyzer («Miltenyi Biotec», Германия) с использованием следующих антител («Miltenyi Biotec», Германия): anti-­Human CD4-FITC; anti-­Human CD163-APC; аnti-­Human CD16-PE; anti-­Human CD68-PE-Vio‑770; anti-­Human CD45-VioBlue; anti-­Human CD14-FITC; anti-­Human CD86-PE; anti-­Human CD206-PerCPVio700. Гейтирование выполняли с использованием анти-­CD14 и анти-­CD45 моноклональных антител.

ПЦР-РВ

Методом полимеразной цепной реакции в реальном времени в образцах опухолевой ткани и перитуморальной области определяли уровни экспрессии мРНК генов HIF1A, VEGF, MMP2, ARG1, NOS2 и EGFR. Для выделения РНК использовали набор RNA Solo, а для обратной транскрипции — MMLV RT Kit («Евроген», Россия). Реакцию амплификации с детектированием в режиме реального времени проводили на Real-­Time амплификаторе DTprime («ДНК-Технология», Россия). Относительную концентрацию мРНК указанных генов рассчитывали методом прямого сравнения данных по формуле: [А]0/[В]0 = EΔС(Т), где [А]0 — начальная концентрация мРНК гена в ПЦР-смеси, [В]0 — начальная концентрация мРНК GAPDH в ПЦР-смеси, E — эффективность реакции (принимали равной 1,98), ΔС(Т) — разность пороговых циклов GAPDH и искомого гена.

Таблица 2/ Table 2
Последовательности используемых праймеров/Sequences of used primers

Ген
Gene

Последовательность
Sequence

GAPDH

Forward

GCACCGTCAAGGCTGAGAAC

Reverse

TGGTGAAGACGCCAGTGGA

ARG1

Forward

TCATCTGGGTGGATGCTCACAC

Reverse

GAGAATCCTGGCACATCGGGAA

HIF1-A

Forward

GCCCATTCCGCGTCTGAGT

Reverse

ACTTGTGGGTGCTGGCACTG

MMP2

Forward

CGCTACGATGGAGGCGCTAA

Reverse

GGGGCAGCCATAGAAGGTGT

NOS2

Forward

GCTCTACACCTCCAATGTGACC

Reverse

CTGCCGAGATTTGAGCCTCATG

EGFR

Forward

CCCCCTGACTCCGTCCAGTA

Reverse

CCCAACTGCGTGAGCTTGTT

VEGF

Forward

GGGCAGAATCATCACGAAGT

Reverse

GGTGAGGTTTGATCCGCATA

Статистические методы

Статистический анализ полученных данных проводили в программе «Statistica 8.0». Данные выражали в виде медианы и интерквартильного размаха Me (LQ(25 %); UQ(75 %)). Для установления достоверности различий между показателями, в зависимости от характера распределения полученных данных, использовали критерии множественного сравнения Краскела — Уоллиса, Данна. Различия считали статистически значимыми при p<0,05.

Результаты и обсуждение

С помощью ИГХ исследования была оценена экспрессия белков, отвечающих за пролиферацию (Ki‑67), апоптоз (Bcl2), маркеров макрофагов (CD68, CD163), В-лимфоцитов (CD19), белка клеточной адгезии (CD56), маркера фибробластов (FAP).

Таблица 3/ Table 3
ИГХ исследование уровня экспрессии белков, отвечающих за пролиферацию (Ki‑67), апоптоз (Bcl-2), маркеров макрофагов (CD68, CD163), В-лимфоцитов (CD19), белка клеточной адгезии (CD56), маркера фибробластов (FAP) в опухолевом узле плеоморфных сарком/
IGC study of the expression level of proteins responsible for proliferation (Ki‑67), apoptosis (Bcl-2), markers of macrophages (CD68, CD163), B-lymphocytes (CD19), cell adhesion protein (CD56), fibroblast marker (FAP) in the tumor node of pleomorphic sarcomas

№ 

Ki‑67

Bcl‑2

CD68

CD19

CD56

CD163

FAP

1

<<30 %

+

<30 %

Единичные

Single

+++

Отр

Neg

+++

2

30 %

+

30 %

Отр

Neg

Отр

Neg

Отр

Neg

+

3

>50 %

+

~30

Единичные

Single

+++

Отр

Neg

+

4

<30 %

+++

<30 %

Отр

Neg

Отр

Neg

Отр

Neg

+

5

>50 %

+++

~30—50 %

Отр

Neg

+

Отр

Neg

+

6

>50 %

+++

~30—50 %

Отр

Neg

Отр

Neg

Отр

Neg

±

7

30—50 %

+

~30—50 %

Отр

Neg

+

+

Отр

Neg

8

<30 %

+++

30—50 %

Отр

Neg

+

Единичные

Single

+++

9

<30 %

+

<30 %

+

+

Отр

Neg

+

10

<30 %

Отр

Neg

30—50 %

Гигантские клетки

Giant cells

Отр

Neg

+++

Отр

Neg

Отр

Neg

Примечания: Отр — отрицательная реакция.
Note: Neg — negative reaction

Согласно ИГХ исследованию из 10 образцов плеоморфных сарком 4 характеризовалось высокой экспрессией Ki‑67 (более 30 % Ki‑67+ клеток в препарате) (Рис. 1А), тогда как в 6 образцах уровень экспрессии Ki‑67 был ниже 30 % (Рис. 1Б). В 4образцах плеоморфных сарком выявлялся высокий уровень экспрессии Bcl-2 (Рис. 1В), низкая экспрессия Bcl-2 обнаружена в 4 образцах (Рис. 1Г) и в одном образце Bcl-2‑положительные клетки не выявлялись (Рис. 1Д).

Экспрессия Ki‑67 является одним из самых надежных индикаторов пролиферативной активности раковых клеток. Ki‑67 представляет собой ядерный антиген, экспрессирующийся во всех фазах клеточного цикла, за исключением G0. Как и для других ЗНО, высокий уровень экспрессии Ki‑67 при СМТ коррелирует с неблагоприятным прогнозом [6]. Кроме этого, высокий уровень экспрессии Ki‑67 в образцах СМТ значительно коррелирует с частотой локальных рецидивов [7]. ЗНО с индексом Ki‑67 > 20 % характеризуются быстрым метастазированием и низкими показателями общей выживаемости [8].

Другим оцениваемым ИГХ-маркером явился белок B-клеточной лимфомы 2 (Bcl‑2), являющийся ключевым регулятором антиапоптотической активности. Высокий уровень экспрессии Bcl‑2 обнаружен при большом количестве ЗНО [9]. Повышение уровня экспрессии Bcl-2 характерно в период эмбрионального развития, а также его оверэкспрессия наблюдается в ответ на клеточный стресс. Нарушения в процессе апоптоза играют важную роль в инициации и прогрессии опухолевого роста. Кроме того, патологии апоптоза снижают эффективность химиотерапии. По данным литературы высокая экспрессия Bcl-2 ассоциирована с неблагоприятным прогнозом заболевания [10]. BCL‑2 и ассоциирован с неблагоприятным прогнозом заболевания [10]. В СМТ высокую экспрессию данного маркера связывают с химиорезистентностью, так, ингибирование членов семейства Bcl‑2 привело к более эффективному ответу клеточных линий лейомиосаркомы на введение доксорубицина [11]. В 4 из 10 нами исследуемых образцах был обнаружен высокий уровень экспрессии Bcl‑2, что вероятнее всего, прогнозирует агрессивное течение заболевания у данных пациентов.

В исследовании The Cancer Genome Atlas (TCGA), включающем 206 СМТ, в НПС были выявлены высокие уровни опухоль-­ассоциированных макрофагов [12]. В другом исследовании [13] количественно оценили уровень опухоль-­ассоциированных макрофагов, с помощью иммуногистохимических маркеров CD68 (общего маркера макрофагов) и CD163 (маркера M2 макрофагов). Плеоморфные типы саркомы продемонстрировали самые высокие показатели как макрофагов CD68+, так и CD163+. В ходе нашего исследования мы получили несколько несколько различающиеся результаты результаты. Во всех исследуемых гистологических препаратах были выявлены CD68+ макрофаги. Их число варьировало: в 5 образцах наблюдалось высокое количество CD68+ клеток (30—50 %) (Рис. 2А), менее 30 % макрофагов выявлено в других 5 образцах. В одном случае определялись гигантские CD68+ клетки (Рис. 2Б). Однако CD163+ макрофаги (М2 фенотипа) не определялись (Рис. 2Г), только в 2 образцах наблюдалась положительная реакция с антителами к CD163 (Рис. 2В). Мы объясняем подобное явление, в первую очередь, небольшим количеством образцов, взятых для исследования.

Рисунок 1. Гетерогенность экспрессии Ki‑67 (А, Б) и Bcl-2 (В—Д) на гистологических срезах НПС. А — экспрессия Ki‑67 более 50 % клеток (x200, Об. 3); Б — экспрессия Ki‑67 менее 30 % клеток (x200, Об.1); В — выраженная экспрессия Bcl-2 (x200, Об.5); Г — низкая экспрессия Bcl-2 (x200, Об.7); Д — отрицательная реакция с антителами к Bcl-2 (x200, Об.10)
Figure 1. Heterogeneity of Ki‑67 (A, Б) and Bcl-2 (В—Д) expression on histologic sections of UPS. A — Ki‑67 expression more than 50 % of cells (x200, Ob.3); Б — Ki‑67 expression less than 30 % of cells (x200, Ob.1); В — marked expression of Bcl-2 (x200, Ob.5); Г — low expression of Bcl-2 (x200, Ob.7); Д — negative reaction with antibodies to Bcl-2 (x200, Ob.10)

Рисунок 2. CD68+ макрофаги (А, Б) и CD19+ лимфоциты (В–Д) в НПС. А — высокое число CD68+ макрофагов (x200, Об.5); Б — гигантские CD68+ клетки (x400, Об.10); В — CD163+ макрофаги (x400, Об.7); Г — отрицательная реакция с антителами к CD163+ (x200, Об.10)
Figure 2. CD68+ macrophages (A, B) and CD19+ lymphocytes (В–Д) in UPS. A — high number of CD68+ macrophages (x200, Ob.5); Б — giant CD68+ cells (x400, Ob.10); В — CD163+ macrophages (x400, Ob.7); Г — negative reaction with antibodies to CD163+ (x200, Ob.10)

Несмотря на то, что молекула адгезии нервных клеток‑1 (NCAM1) или CD56 известна своей ролью фенотипического маркера естественных киллеров (NK) клеток, на самом деле он может экспрессироваться многими другими подпопуляциями иммунных клеток, включая NKT-клетки, гамма-­дельта (γδ) Т-клетки, CD8 Т-клетки, моноциты, дендритные клетки [14]. Этот гликопротеин суперсемейства иммуноглобулинов экспрессируется при различных ЗНО и вовлечен в процессы межклеточной адгезии, роста аксонов, синаптической пластичности, клеточной памяти [15]. В 7 образцах плеоморфных сарком (табл. 2) была обнаружена положительная реакция с антителами к CD56. Причем в этих образцах плеоморфных сарком NK клетки не были идентифицированы, а окрашивание наблюдалось вокруг опухолевых клеток (Рис. 3А-Б). Максимально выраженная экспрессия опухолевыми клетками CD56 была выявлена в 3 образцах (Рис. 3А), в других 4‑х опухолевых образцах (Рис. 3Б) CD56 экспрессировался на низком уровне.

CD19+ В-лимфоциты выявлены только в 3 образцах из 10, при этом только в одном образце наблюдалось высокое число CD19+ лимфоцитов, которые образовывали очаговые скопления (Рис. 3В). В двух других образцах CD19+ В-лимфоциты были единичными в препарате (Рис. 3Г). В остальных случаях в опухолях не было обнаружено CD19+ лимфоцитов. По данным литературы НПС характеризуются доминированием опухоль-­ассоциированных макрофагов над лимфоцитами, инфильтрирующими опухоль [13].

Белок активации фибробластов-α (FAP) представляет собой сериновую протеазу II типа, которая специфически экспрессируется активированными фибробластами. В последние годы большое внимание уделяется исследованию про- и противоопухолевых свойств FAP в связи с его высокой экспрессией в ЗНО. Результаты показывают, что экспрессия FAP связана с ростом опухоли; оказывает влияние на пролиферацию и инвазию опухолевых клеток, ангиогенез, эпителиально-­мезенхимальный переход, иммуносупрессию и лекарственную устойчивость [16]. При окрашивании антителами к FAP была обнаружена его экспрессия в 8 из 10 исследованных образцов (Рис. 3 В, Г).

По данным проточной цитометрии, среди клеток микроокружения НПС преобладали CD16 моноциты и CD68 макрофаги (Рис. 4А). Из общей тенденции выбивался образец (ОТ4), в котором преобладали CD206‑макрофаги над CD86 и CD163 (Рис. 4Б). Из анамнеза заболевания пациента известно, что в ходе длительного течения НПС (продолжительность 2 года) проводилась химиотерапия, лучевая терапия и назначался таргетный препарат. Возможно, именно предшествующие методы лечения вызвали изменения клеточного состава микроокружения опухоли.

Методом ПЦР-РВ была оценена экспрессия генов в образцах от 8 пациентов, что связано с нехваткой биоматериала от пациентов 9 и 10 после предшествующих методов исследования. По данным ПЦР-РВ, уровни экспрессии ARG1, NOS2, HIF1A, VEGF и MMP2 не различались между образцами опухоли и ткани перитуморальной области, которую мы использовали в качестве контроля. Выявлено увеличение уровня экспрессии EGFR в НПС по сравнению с тканью перитуморальной области (Рис. 5). По данным литературы, высокий уровень экспрессии EGFR в НПС коррелирует с неблагоприятным прогнозом [4].

У двух пациентов (2 и 7) наблюдалась низкая экспрессия ARG1, NOS2, HIF1A, VEGF в опухоли по сравнению с перитуморальной областью (табл. 3). Попытка сопоставления таких результатов с клиническими особенностями течения заболевания у этих пациентов на данном этапе не привела к успеху. Пациент 8 характеризовался увеличением уровня экспрессии NOS2, HIF1A, VEGF и MMP2. Высокая экспрессия данных генов, возможно, связана с длительным рецидивирующим течением заболевания (с 2018 г.) и предшествующей химиотерапией и лучевой терапией.

Рисунок 3. CD56+ опухолевые клетки (А, Б), CD163+ макрофаги (В, Г) и FAP+ фибробласты (Д, Е) в НПС. А — выраженная экспрессия CD56+ (x400, Об.1); Б — умеренная экспрессия CD56+ в опухолевых клетках (x400, Об.7); В — скопление CD19+ лимфоцитов (x200, Об.9); Г — единичные CD19+ лимфоциты (x400, Об.1); Д — высокое число FAP+ фибробластов (x400, Об.4); Е — умеренное число FAP+ фибробластов (х400; Об.9)
Figure 3.
CD56+ tumor cells (А, Б), CD163+ macrophages (В, Г) and FAP+ fibroblasts (Д, Е) in UPS. А — marked expression of CD56+ (x400, Ob.1); Б — moderate expression of CD56+ in tumor cells (x400, Ob.7); В — cluster of CD19+ lymphocytes (x200, Ob.9); Г — single CD19+ lymphocytes (x400, Ob.1); Д  — high number of FAP+ fibroblasts (x400, Ob.4); Е — moderate number of FAP+ fibroblasts (x400; Ob.9)

Рисунок 4. Микроокружение НПС. А — относительное число CD4 — Т-лимфоцитов хелперов, CD45 — лейкоцитов, CD14 — моноцитов, CD16 — моноцитов, CD68 — макрофагов, CD86 — М1 макрофагов, CD163 — М2 макрофагов, CD206 — М2 макрофагов. Б — относительное число лимфоцитов и моноцитов у 8 пациентов

Figure 4. UPS microenvironment. A  — relative number of CD4 — helper T-lymphocytes, CD45 — leukocytes, CD14 — monocytes, CD16 — monocytes, CD68 — macrophages, CD86 — M1 macrophages, CD163 — M2 macrophages, CD206 — M2 macrophages. Б — relative number of lymphocytes and monocytes in 8 patients

 

Рисунок 5. Уровни экспрессии EGFR, ARG1, NOS2, HIF1A, VEGF и MMP2 в перитуморальной области (ПО) и в образцах НПС. Критерий Манна-­Уитни, *p < 0,05
Примечание: ПО — перитуморальная область.
Figure 5. Expression levels of EGFR, ARG1, NOS2, HIF1A, VEGF and MMP2 in the peritumoral region (ПО) and in tumor samples of UPS. Mann-­Whitney criterion, *p < 0.05
Note: ПО — peritumoral area.

По сравнению с перитуморальной областью у 3 пациентов из 8 наблюдалось снижение уровня экспрессии маркера М2 противовоспалительных макрофагов — ARG1, у 3 пациентов, напротив, его повышение. Уровень экспрессии NOS2 — маркера провоспалительных реакций возрастал по сравнению с перитуморальной областью у 3 пациентов, у 2, напротив, снижался. Уровень экспрессии фактора, индуцируемого гипоксией, HIF1A возрастал у 4 пациентов, а у 3 из 8 наблюдалось снижение уровня экспрессии по сравнению с перитуморальной областью. По данным литературы, увеличение уровня экспрессии HIF1A коррелирует с формированием некроза и негативным прогнозом [17]. Уровень экспрессии VEGF (фактора роста эндотелия сосудов) был снижен по cравнению с перитуморальной областью у 4 пациентов, что характерно для НПС [18]. Тогда как у 2 пациентов, напротив, наблюдалось увеличение уровня экспрессии VEGF. VEGF представляет собой один из ключевых индукторов ангиогенеза. Взаимодействие VEGF-A с рецептором VEGF 2 (VEGFR2) активирует широкий спектр внутри- и внеклеточных событий, способствуя выживанию, пролиферации и миграции опухолевых клеток, а также дифференцировку эндотелиальных клеток, расширение сосудов и повышение проницаемости сосудистой стенки [19].

У 3 пациентов наблюдалось снижение уровня экспрессии MMP2, а у 3, напротив, ее повышение. По данным литературы, MMP2 играет важную роль в инвазии опухолевых клеток и метастазировании [20].

Таблица 4/ Table 4
Изменение уровней экспрессии ARG1, NOS2, HIF1A, VEGF и MMP2 в НПС по отношению к перитуморальной области/

Changes in expression levels of ARG1, NOS2, HIF1A, VEGF, and MMP2 in the UPS relative to the peritumoral region

Пациент № /
Patient № 

ARG1

NOS2

HIF1A

VEGF

MMP2

1

0,05

0,84

0,71

0,62

0,16

2

0,06

0,25

0,08

1

11,3

3

1,1

17,0

4,8

0,01

0,64

4

2,6

0

0,08

4,8

5,0

5

3,2

0,08

4,7

0,1

0,01

6

236,2

6,1

8,6

0,03

0,009

7

0,3

0

0,14

0,24

1,85

8

1,0

16,5

3,3

2,0

186,0

В опухолевых клетках НПС было отмечено увеличение уровня экспрессии EGFR по сравнению с перитуморальной областью. Уровни экспрессии ARG1, NOS2, HIF1A, VEGF и MMP2 в опухолях имели индивидуальные различия.

Выводы

В ходе оценки клеточного состава и экспрессии генов в образцах опухоли от 10 пациентов с НПС обнаружено, что для данного типа СМТ характерна экспрессия CD56, FAP, CD68. Среди клеток микроокружения в НПС преобладают макрофаги и CD16‑моноциты. В опухолевых клетках НПС увеличен уровень экспрессии EGFR, а уровни экспрессии ARG1, NOS2, HIF1A, VEGF и MMP2 в опухолях имеют индивидуальные различия и не являются специфическими для НПС.

Для оценки клинической значимости каждого из маркеров необходимо дальнейшее наблюдение за пациентами. Ввиду редкости и высокой гетерогенности данного подтипа СМТ даже незначительное дополнение к молекулярно-­биологическому «портрету» НПС послужит основой для будущих исследований данного заболевания.

×

About the authors

Anna M. Kosyreva

RUDN University; Avtsyn Research Institute of Human Morphology of Petrovsky National Research Centre of Surgery

Email: enar2017@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6182-1799
SPIN-code: 5421-5520
Moscow, Russian Federation

Enar D. Jumaniyazova

RUDN University

Author for correspondence.
Email: enar2017@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8226-0433
SPIN-code: 1780-5326
Moscow, Russian Federation

Dzhuliia Sh. Dzhalilova

RUDN University; Avtsyn Research Institute of Human Morphology of Petrovsky National Research Centre of Surgery

Email: enar2017@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1337-7160
SPIN-code: 3660-5827
Moscow, Russian Federation

Alexandra V. Sentyabreva

RUDN University; Avtsyn Research Institute of Human Morphology of Petrovsky National Research Centre of Surgery

Email: enar2017@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5064-219X
SPIN-code: 6966-9959
Moscow, Russian Federation

Ekaterina A. Miroshnichenko

RUDN University; Avtsyn Research Institute of Human Morphology of Petrovsky National Research Centre of Surgery

Email: enar2017@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0020-958X
SPIN-code: 2436-4104
Moscow, Russian Federation

Timur I. Fetisov

N.N. Blokhin Russian Cancer Research Center

Email: enar2017@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5082-9883
SPIN-code: 6890-8393
Moscow, Russian Federation

Anastasia V. Lokhonina

RUDN University; National Medical Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology named after Academician V.I. Kulakov

Email: enar2017@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8077-2307
SPIN-code: 4521-2250
Moscow, Russian Federation

References

  1. Siegel RL, Miller KD, Wagle NS, Jemal A. Cancer statistics, 2023. CA Cancer J Clin. 2023;73(1):17—48. doi: 10.3322/caac.21763
  2. Fuchs JW, Schulte BC, Fuchs JR, Agulnik M. Targeted therapies for the treatment of soft tissue sarcoma. Front Oncol. 2023;13:1122508. Published 2023 Mar 9. doi: 10.3389/fonc.2023.1122508
  3. Sun H, Liu J, Hu F. Current research and management of undifferentiated pleomorphic sarcoma/myofibrosarcoma. Front Genet. 2023;14:1109491. Published 2023 Feb 16. doi: 10.3389/fgene.2023.1109491
  4. Lu Y, Chen D, Wang B. Single-cell landscape of undifferentiated pleomorphic sarcoma. Oncogene. 2024;43(18):1353—1368. doi: 10.1038/s41388-024-03001-8
  5. Canter RJ, Beal S, Borys D, Martinez SR, Bold RJ, Robbins AS. Interaction of histologic subtype and histologic grade in predicting survival for soft-tissue sarcomas. J Am Coll Surg. 2010;210(2):191—198.e2. doi: 10.1016/j.jamcollsurg.2009.10.007
  6. Yıldırım S, Çiftdemir M, Ustabaşıoğlu FE, Üstün F, Usta U. Evaluation of the factors affecting survival and local recurrence in thigh soft tissue sarcomas. Jt Dis Relat Surg. 2024;35(1):130—137. doi: 10.52312/jdrs.2023.1289
  7. Campos M, DE Campos SG, Ribeiro GG. Ki‑67 and CD100 immunohistochemical expression is associated with local recurrence and poor prognosis in soft tissue sarcomas, respectively. Oncol Lett. 2013;5(5):1527—1535. doi: 10.3892/ol.2013.1226
  8. Atik OŞ. Writing for Joint Diseases and Related Surgery (JDRS): There is something new and interesting in this article!. Jt Dis Relat Surg. 2023;34(3):533. doi: 10.52312/jdrs.2023.57916
  9. Qian S, Wei Z, Yang W, Huang J, Yang Y, Wang J. The role of BCL‑2 family proteins in regulating apoptosis and cancer therapy. Front Oncol. 2022;12:985363. Published 2022 Oct 12. doi: 10.3389/fonc.2022.985363
  10. Janik AM, Terlecka A, Spałek MJ. Diagnostics and Treatment of Extrameningeal Solitary Fibrous Tumors. Cancers (Basel). 2023;15(24):5854. doi: 10.3390/cancers15245854
  11. de Graaff MA, de Rooij MA, van den Akker BE. Inhibition of Bcl‑2 family members sensitises soft tissue leiomyosarcomas to chemotherapy. Br J Cancer. 2016;114(11):1219—1226. doi: 10.1038/bjc.2016.117
  12. Cancer Genome Atlas Research Network. Electronic address: elizabeth.demicco@sinaihealthsystem.ca; Cancer Genome Atlas Research Network. Comprehensive and Integrated Genomic Characterization of Adult Soft Tissue Sarcomas. Cell. 2017;171(4):950—965.e28. doi: 10.1016/j.cell.2017.10.014
  13. Dancsok AR, Gao D, Lee AF. Tumor-associated macrophages and macrophage-­related immune checkpoint expression in sarcomas. Oncoimmunology. 2020;9(1):1747340. doi: 10.1080/2162402X.2020.1747340
  14. Van Acker HH, Van Acker ZP, Versteven M. CD56 Homodimerization and Participation in Anti-­Tumor Immune Effector Cell Functioning: A Role for Interleukin‑15. Cancers (Basel). 2019;11(7):1029. doi: 10.3390/cancers11071029
  15. Jaiswal P, Cd A, John JJ. A Spectrum of Histomorphological and Immunohistochemical Expression Profiles of S‑100, CD56 and Calretinin in Benign Peripheral Nerve Sheath Tumours. Cureus. 2023;15(6): e40751. doi: 10.7759/cureus.40751
  16. Xin L, Gao J, Zheng Z. Fibroblast Activation Protein-α as a Target in the Bench-to-­Bedside Diagnosis and Treatment of Tumors: A Narrative Review. Front Oncol. 2021;11:648187. doi: 10.3389/fonc.2021.648187
  17. Nyström H, Jönsson M, Werner-­Hartman L, Nilbert M, Carneiro A. Hypoxia-­inducible factor 1α predicts recurrence in high-grade soft tissue sarcoma of extremities and trunk wall. J Clin Pathol. 2017;70(10):879—885. doi: 10.1136/jclinpath‑2016-204149
  18. Washimi K, Kasajima R, Shimizu E, et al. Histological markers, sickle-­shaped blood vessels, myxoid area, and infiltrating growth pattern help stratify the prognosis of patients with myxofibrosarcoma/undifferentiated sarcoma. Sci Rep. 2023;13(1):6744. doi: 10.1038/s41598-023-34026‑w
  19. Ghalehbandi S, Yuzugulen J, Pranjol MZI, Pourgholami MH. The role of VEGF in cancer-­induced angiogenesis and research progress of drugs targeting VEGF. Eur J Pharmacol. 2023;949:175586. doi: 10.1016/j.ejphar.2023.175586
  20. Ahlén J, Enberg U, Larsson C. Malignant Fibrous Histiocytoma, Aggressive Fibromatosis and Benign Fibrous Tumors Express mRNA for the Metalloproteinase Inducer EMMPRIN and the Metalloproteinases MMP‑2 and MT1-MMP. Sarcoma. 2001;5(3):143—149. doi: 10.1080/13577140120048601

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1. Heterogeneity of Ki‑67 (A, Б) and Bcl-2 (В—Д) expression on histologic sections of UPS. A — Ki‑67 expression more than 50 % of cells (x200, Ob.3); Б — Ki‑67 expression less than 30 % of cells (x200, Ob.1); В — marked expression of Bcl-2 (x200, Ob.5); Г — low expression of Bcl-2 (x200, Ob.7); Д — negative reaction with antibodies to Bcl-2 (x200, Ob.10)

Download (350KB)
3. Figure 2. CD68+ macrophages (A, B) and CD19+ lymphocytes (В–Д) in UPS. A — high number of CD68+ macrophages (x200, Ob.5); Б — giant CD68+ cells (x400, Ob.10); В — CD163+ macrophages (x400, Ob.7); Г — negative reaction with antibodies to CD163+ (x200, Ob.10)

Download (402KB)
4. Figure 3. CD56+ tumor cells (А, Б), CD163+ macrophages (В, Г) and FAP+ fibroblasts (Д, Е) in UPS. А — marked expression of CD56+ (x400, Ob.1); Б — moderate expression of CD56+ in tumor cells (x400, Ob.7); В — cluster of CD19+ lymphocytes (x200, Ob.9); Г — single CD19+ lymphocytes (x400, Ob.1); Д — high number of FAP+ fibroblasts (x400, Ob.4); Е — moderate number of FAP+ fibroblasts (x400; Ob.9)

Download (496KB)
5. Figure 4. UPS microenvironment. A — relative number of CD4 — helper T-lymphocytes, CD45 — leukocytes, CD14 — monocytes, CD16 — monocytes, CD68 — macrophages, CD86 — M1 macrophages, CD163 — M2 macrophages, CD206 — M2 macrophages. Б — relative number of lymphocytes and monocytes in 8 patients

Download (52KB)
6. Figure 5. Expression levels of EGFR, ARG1, NOS2, HIF1A, VEGF and MMP2 in the peritumoral region (ПО) and in tumor samples of UPS. Mann-Whitney criterion, *p < 0.05

Download (63KB)

Copyright (c) 2024 Kosyreva A.M., Jumaniyazova E.D., Dzhalilova D.S., Sentyabreva A.V., Miroshnichenko E.A., Fetisov T.I., Lokhonina A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.