ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2019-1-220-227ssmu-2187Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL PAPERSУровень мРНК CD16A и CD16B как потенциальный иммунологический маркер при колоректальном ракеThe CD16A and CD16B mRNA level as potential immunological marker in colorectal cancerhttps://orcid.org/0000-0002-8800-4553КрасногороваН. В.KrasnogorovaN. V.

Красногорова Наталья Викторовна, аспирант, кафедра молекулярной биологии и иммунологии, младший научный сотрудник, научно-образовательный центр «Физика твердотельных наноструктур»

603950, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23

Krasnogorova Natalya V., PhD Student, Department of Molecular Biology and Immunology, Junior Researcher, Research and Education Centre for Physics of Solid State Nanostructures

23, Gagarin Av., Nizhny Novgorod, 603950

https://orcid.org/0000-0001-9320-2151НовиковД. В.NovikovD. V.

Новиков Дмитрий Викторович, кандидат биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник, научно-образовательный центр «Физика твердотельных наноструктур»

603950, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23

Novikov Dmitry V., PhD, Assistant Professor, Leading Researcher, Research and Education Centre for Physics of Solid State Nanostructures

23, Gagarin Av., Nizhny Novgorod, 603950

https://orcid.org/0000-0003-3898-3228ФоминаС. Г.FominaS. G.

Фомина Светлана Григорьевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, научно-образовательный центр «Физика твердотельных наноструктур»

603950, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23

Fomina Svetlana G., PhD, Senior Researcher, Research and Education Centre for Physics of Solid State Nanostructures

23, Gagarin Av., Nizhny Novgorod, 603950

https://orcid.org/0000-0003-2621-0359АлясоваА. В.AlyasovaA. V.

Алясова Анна Валерьевна, доктор медицинских наук, профессор, кафедра онкологии

603005, г. Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, 10/1

Alyasova Anna V., DM, Professor, Oncology Department

10/1, Minin and Pozharsky Sq., Nizhny Novgorod, 603005

https://orcid.org/0000-0002-2578-197XМагомедовМ. А.MagomedovM. A.

Магомедов Магомед Абдулгапурович, хирург-онколог

603081, г. Нижний Новгород, шоссе Анкудиновское, 1

Magomedov Magomed A., Surgeon-Oncologist

1 Ankudinovskoe Sh., Nizhny Novgorod, 603081

https://orcid.org/0000-0002-0880-6565НовиковВ. В.NovikovV. V.

Новиков Виктор Владимирович, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой молекулярной биологии и иммунологии

603950, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23

Novikov Viktor V., DBSc, Рrofessor, Нead of the Department of Molecular Biology and Immunology

23, Gagarin Av., Nizhny Novgorod, 603950

https://orcid.org/0000-0002-1930-5424КарауловА. В.KaraulovA. V.

Караулов Александр Викторович, доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, лаборатория иммунопатологии, Институт молекулярной медицины; кафедра клинической иммунологии и аллергологии, Первый МГМУ им. И.М. Сеченова

119991, г. Москва, ул. Трубецкая, 8/2

Karaulov Alexander V., DM, Рrofessor, Academician of the Russian Academy of Sciences, Laboratory for Immunopathology, Department of Clinical Immunology and Allergy

8/2, Trubetskoy Str., Moscow, 119991

drkaraulov@mail.ruНациональный исследовательский Нижегородский государственный университет (ННГУ) имени Н.И. ЛобачевскогоРоссияNational Research Nizhny Novgorod State University N.I. Lobachevsky (UNN)Russian FederationПриволжский исследовательский медицинский университет (ПИМУ)РоссияPrivolzhsky Research Medical University (PRMU)Russian FederationНижегородский областной клинический онкологический диспансер (НОКОД)РоссияNizhny Novgorod Regional Clinical Oncology CenterRussian FederationПервый Московский государственный медицинский университет (МГМУ) им. И.М. Сеченова (Сеченовский университет)РоссияSechenov First Moscow Medical UniversityRussian Federation201916052019181220227Copyright © Красногорова Н.В., Новиков Д.В., Фомина С.Г., Алясова А.В., Магомедов М.А., Новиков В.В., Караулов А.В., 20192019Красногорова Н.В., Новиков Д.В., Фомина С.Г., Алясова А.В., Магомедов М.А., Новиков В.В., Караулов А.В.Krasnogorova N.V., Novikov D.V., Fomina S.G., Alyasova A.V., Magomedov M.A., Novikov V.V., Karaulov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.ssmu.ru/jour/article/view/2187

Цель исследования – оценить уровни мРНК генов, кодирующих CD16А (FCGR3A) и CD16B (FCGR3B), в периферической крови и опухолях больных колоректальным раком (КРР).

Материалы и методы

Материалы и методы. В исследование включили 66 больных КРР, проходивших лечение в Нижегородском областном клиническом онкологическом диспансере. Группа сравнения состояла из 111 доноров крови из Нижегородского областного центра крови имени Н.Я. Климовой. Определение относительных уровней мРНК в образцах периферической крови и опухолях проводили методом обратной транскрипции – полимеразной цепной реакции в реальном времени.

Результаты

Результаты. В периферической крови больных КРР уровень мРНК FCGR3A и FCGR3B был статистически значимо ниже, чем у здоровых лиц. Сниженный уровень сохранялся через 7–10 дней после операции. Нормированный уровень мРНК FCGR3A в крови и опухолях больных КРР, а также в крови здоровых доноров в несколько раз превышал уровень мРНК FCGR3В. На II стадии развития опухоли у больных КРР уровень мРНК FCGR3A и FCGR3В статистически значимо понижался, но по мере прогрессии опухоли нормализовался. Умеренная степень дифференцировки опухоли также характеризовалась падением уровня мРНК тестированных генов, при высокой степени дифференцировки наблюдалась направленность к падению. Сниженный уровень мРНК FCGR3A и FCGR3В в крови больных обнаруживался при отсутствии метастазов. В образцах опухолей мРНК FCGR3A тестировалась в 95,5% случаев, мРНК FCGR3В – 68,2%. Прогрессирование КРР сопровождалось повышением уровня мРНК FCGR3A в опухолях, уровень мРНК FCGR3В не менялся. Обнаружена положительная корреляционная связь уровня мРНК FCGR3A с уровнем мРНК TNF и FOXP3, что свидетельствует о возможной вовлеченности FCGR3A в регуляцию хронического воспаления в опухолях больных КРР.

Заключение

Заключение. В крови и образцах опухолей обнаружены изменения уровня мРНК генов, кодирующих молекулы CD16A (FCGR3A) и CD16B (FCGR3A). Результаты свидетельствуют о потенциальной возможности использования данных показателей в качестве мониторинговых иммунологических маркеров при КРР.

The purpose of this study is to evaluate mRNA levels of genes encoding CD16A (FCGR3A) and CD16B (FCGR3B) in peripheral blood and tumors of colorectal cancer patients (CRC).

Materials and methods

Materials and methods. The study included 66 CRC patients from Nizhny Novgorod Regional Clinical Oncology Center and 111 people without cancer as a comparison group from Nizhny Novgorod Regional Blood Center named after N.Ya. Klimova. The mRNA relative levels in peripheral blood and tumor was detected by reverse transcription real-time polymerase chain reaction. The mRNA levels correlation and association with CRC clinical characteristics were assessed by statistic methods.

Results

Results. The study suggests that in the peripheral blood of CRC patients the levels of mRNA FCGR3A and FCGR3B were statistically significantly lower than in healthy individuals. The mRNA levels remained low at 7–10 days after surgery. The FCGR3A mRNA normalized level in the blood and tumors of CRC patients, as well as in the blood of healthy individuals, was several times higher than the FCGR3B mRNA level. At the II stage of tumor development in CRC patients, the FCGR3A and FCGR3B mRNA levels were statistically significantly decreased, but as the tumor progressed is normalized. Moderate degree of tumor differentiation was also characterized by a drop in mRNA levels of the tested genes. Reduced FCGR3A and FCGR3B mRNA levels in the blood of patients were observed in the absence of metastases. In tumor samples, FCGR3A mRNA was tested in 95.5% of cases, FCGR3B mRNA in 68.2% of cases. Progression of CRC was accompanied by an increase in FCGR3A mRNA level in tumors, the FCGR3B mRNA level did not change. Positive correlation of FCGR3A mRNA level with TNF and FOXP3 mRNA levels was found, which indicates the possible involvement of FCGR3A in the regulation of chronic inflammation in tumors of CRC patients.

Conclusion

Conclusion. Changes in mRNA levels of genes encoding CD16A (FCGR3A) and CD16B (FCGR3A) molecules were detected in blood and tumor samples. The results indicate the potential for their use as monitoring immunological markers in CRC.

CD16AFCGR3ACD16BFCGR3BмРНКколоректальный ракCD16AFCGR3ACD16BFCGR3BmRNAcolorectal cancerReferencesGillis C., Gouel-Cheron A., Jonsson F., Bruhns P. Contribution of human FcγRs to disease with evidence from human polymorphisms and transgenic animal studies. Front. Immunol. 2014; 5: 254. DOI: 10.3389/fimmu.2014.00254.Gillis C., Gouel-Cheron A., Jonsson F., Bruhns P. Contribution of human FcγRs to disease with evidence from human polymorphisms and transgenic animal studies. Front. Immunol. 2014; 5: 254. DOI: 10.3389/fimmu.2014.00254.Schauer D., Starlinger P., Alidzanovic L., Zajc P., Maier T., Feldman A., Padickakudy R., Buchberger E., Elleder V., Spittler A., Stift J., Pop L., Gruenberger B., Gruenberger T., Brostjan C. Chemotherapy of colorectal liver metastases induces a rapid rise in intermediate blood monocytes which predicts treatment response. Oncoimmunology. 2016; 5 (6): e1160185. DOI: 10.1080/2162402X.2016.1160185.Schauer D., Starlinger P., Alidzanovic L., Zajc P., Maier T., Feldman A., Padickakudy R., Buchberger E., Elleder V., Spittler A., Stift J., Pop L., Gruenberger B., Gruenberger T., Brostjan C. Chemotherapy of colorectal liver metastases induces a rapid rise in intermediate blood monocytes which predicts treatment response. Oncoimmunology. 2016; 5 (6): e1160185. DOI: 10.1080/2162402X.2016.1160185.Chomczynski P., Sacchi N. The single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction: twenty-something years on. Nature protocols. 2006; 1 (2): 581–585. DOI: 10.1038/nprot.2006.83.Chomczynski P., Sacchi N. The single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction: twenty-something years on. Nature protocols. 2006; 1 (2): 581–585. DOI: 10.1038/nprot.2006.83.Livak K.J., Schmittgen T.D. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2-ΔΔCT Method. Methods. 2001; 25 (4): 402–408. DOI: 10.1006/meth.2001.1262.Livak K.J., Schmittgen T.D. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2-ΔΔCT Method. Methods. 2001; 25 (4): 402–408. DOI: 10.1006/meth.2001.1262.Rocca Y.S., Roberti M.P., Julia E.P., Pampena M.B., Bruno L., Rivero S., Huertas E., Sanchez Loria F., Pairola A., Caignard A., Mordoh J., Levy E.M. Phenotypic and functional dysregulated blood NK cells in colorectal cancer patients can be activated by cetuximab plus IL-2or IL- 15. Front. Immunol. 2016; 7: 413. DOI: 10.3389/fimmu.2016.00413.Rocca Y.S., Roberti M.P., Julia E.P., Pampena M.B., Bruno L., Rivero S., Huertas E., Sanchez Loria F., Pairola A., Caignard A., Mordoh J., Levy E.M. Phenotypic and functional dysregulated blood NK cells in colorectal cancer patients can be activated by cetuximab plus IL-2or IL- 15. Front. Immunol. 2016; 7: 413. DOI: 10.3389/fimmu.2016.00413.Shaul M.E., Fridlender Z.G. Cancer related circulating and tumor-associated neutrophils – subtypes, sources and function. FEBS J. 2018 (в печати). DOI: 10.1111/febs.14524.Shaul M.E., Fridlender Z.G. Cancer related circulating and tumor-associated neutrophils – subtypes, sources and function. FEBS J. 2018 (в печати). DOI: 10.1111/febs.14524.Klein S.L., Flanagan K.L. Sex differences in immune responses. Nat. Rev. Immunol. 2016; 16 (10): 626–638. DOI: 10.1038/nri.2016.90.Klein S.L., Flanagan K.L. Sex differences in immune responses. Nat. Rev. Immunol. 2016; 16 (10): 626–638. DOI: 10.1038/nri.2016.90.Millrud C.R., Kagedal A., Kumlien Georen S., Winqvist O., Uddman R., Razavi R., Munck-Wikland E., Cardell L.O. NET-producing CD16high CD62Ldim neutrophils migrate to tumor sites and predict improved survival in patients with HNSCC. Int. J. Cancer. 2017; 140 (11): 2557– 2567. DOI: 10.1002/ijc.30671.Millrud C.R., Kagedal A., Kumlien Georen S., Winqvist O., Uddman R., Razavi R., Munck-Wikland E., Cardell L.O. NET-producing CD16high CD62Ldim neutrophils migrate to tumor sites and predict improved survival in patients with HNSCC. Int. J. Cancer. 2017; 140 (11): 2557– 2567. DOI: 10.1002/ijc.30671.Новиков Д.В., Фомина С.Г., Гурина Н.Н., Перенков А.Д., Красногорова Н.В., Шумилова С.В., Луковникова Л.Б., Новиков В.В., Караулов А.В. Корреляция ýкспрессии MUC1, ICAM1, IL32, FcγR3A и FoxP3 в опухолевых очагах больных раком молочной железы. Клиническая лабораторная диагностика. 2017; 62 (1): 35–39.Novikov D.V., Fomina S.G., Gurina N.N., Perenkov A.D., Krasnogorova N.V., Shumilova S.V., Lukovnikova L.B., Novikov V.V., Karaulov A.V. The correlation of expression of MUC 1, ICAM 1, IL 32, FcγR3A and FoxP3 in tumor nidus of patients with breast cancer. 2017; 62 (1): 35–39 (in Russ.).Lin Y.C., Mahalingam J., Chiang J.M., Su P.J., Chu Y.Y., Lai H.Y., Fang J.H., Huang C.T., Chiu C.T., Lin C.Y. Activated but not resting regulatory T cells accumulated in tumor microenvironment and correlated with tumor progression in patients with colorectal cancer. Int. J. Cancer. 2013; 132 (6): 1341–1350. DOI: 10.1002/ijc.27784.Lin Y.C., Mahalingam J., Chiang J.M., Su P.J., Chu Y.Y., Lai H.Y., Fang J.H., Huang C.T., Chiu C.T., Lin C.Y. Activated but not resting regulatory T cells accumulated in tumor microenvironment and correlated with tumor progression in patients with colorectal cancer. Int. J. Cancer. 2013; 132 (6): 1341–1350. DOI: 10.1002/ijc.27784.Ganapathi S.K., Beggs A.D., Hodgson S.V., Kumar D. Expression and DNA methylation of TNF, IFNG and FOXP3 in colorectal cancer and their prognostic significance. Br. J. Cancer. 2014; 111 (8): 1581–1589. DOI: 10.1038/bjc.2014.477.Ganapathi S.K., Beggs A.D., Hodgson S.V., Kumar D. Expression and DNA methylation of TNF, IFNG and FOXP3 in colorectal cancer and their prognostic significance. Br. J. Cancer. 2014; 111 (8): 1581–1589. DOI: 10.1038/bjc.2014.477.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.