ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2021-2-44-53ssmu-4376Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL PAPERSРазличные популяции EpСam-положительных клеток в асцитической жидкости у больных раком яичников: связь со степенью канцероматозаDissimilar populations of EpСam-positive cells in ascitic fluid of ovarian cancer patients: a relationship with the degree of carcinomatosishttps://orcid.org/0000-0003-4378-6915КайгородоваЕ. В.KaigorodovaE. V.

 д-р мед. наук, вед. науч. сотрудник, отделение общей и молекулярной патологии; профессор, кафедра биохимии и молекулярной биологии с курсом клинической лабораторной диагностики

Россия, 634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5

Россия, 634050, г. Томск, Московский тракт, 2

5, Kooperativny Str., Tomsk, 634009, Russian Federation

 2, Mosсow Trakt, Tomsk, 634050, Russian Federation 

zlobinae@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6628-2918ОчировМ. О.OchirovM. O.

 аспирант

Россия, 634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5

5, Kooperativny Str., Tomsk, 634009, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0002-0522-1772МолчановС. В.MolchanovS. V.

 канд. мед. наук, ст. науч. сотрудник, отделение гинекологии

Россия, 634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5

5, Kooperativny Str., Tomsk, 634009, Russian Federation

РогачевР. Р.RogachevR. R.

 студент, медико-биологический факультет 

Россия, 634050, г. Томск, Московский тракт, 2

 2, Mosсow Trakt, Tomsk, 634050, Russian Federation 

https://orcid.org/0000-0001-8667-9306ДьяковД. Д.DyakovD. A.

 ассистент, кафедра биохимии и молекулярной биологии с курсом клинической лабораторной диагностики

Россия, 634050, г. Томск, Московский тракт, 2

 2, Mosсow Trakt, Tomsk, 634050, Russian Federation 

https://orcid.org/0000-0002-8194-2811ЧернышоваА. Л.ChernyshovaA. L.

 д-р мед. наук, профессор РАН, вед. науч. сотрудник, отделение гинекологии 

Россия, 634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5

5, Kooperativny Str., Tomsk, 634009, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0003-0617-4688ШпилёваО. В.ShpilevaO. V.

 канд. мед. наук, мл. науч. сотрудник, отделение гинекологии

Россия, 634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5

5, Kooperativny Str., Tomsk, 634009, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0002-6826-725XКовалевО. В.KovalevO. I.

 ординатор, кафедра патологической анатомии

Россия, 634050, г. Томск, Московский тракт, 2

 2, Mosсow Trakt, Tomsk, 634050, Russian Federation 

https://orcid.org/0000-0002-1195-4008ВторушинС. В.VtorushinS. V.

 д-р мед. наук, доцент, профессор кафедры патологической анатомии; руководитель отделения общей и молекулярной патологии 

Россия, 634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5

Россия, 634050, г. Томск, Московский тракт, 2

 

5, Kooperativny Str., Tomsk, 634009, Russian Federation

2, Mosсow Trakt, Tomsk, 634050, Russian Federation

Научно-исследовательский институт (НИИ) онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр (НИМЦ) Российской академии наук; Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)РоссияCancer Research Institute, Tomsk National Research Medical Center (NRMC), Russian Academy of Sciences (RAS); Siberian State Medical University (SSMU)Russian FederationНаучно-исследовательский институт (НИИ) онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр (НИМЦ) Российской академии наукРоссияCancer Research Institute, Tomsk National Research Medical Center (NRMC), Russian Academy of Sciences (RAS)Russian FederationСибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)РоссияSiberian State Medical University (SSMU)Russian Federation2021130720212024453Copyright © Кайгородова Е.В., Очиров М.О., Молчанов С.В., Рогачев Р.Р., Дьяков Д.Д., Чернышова А.Л., Шпилёва О.В., Ковалев О.В., Вторушин С.В., 20212021Кайгородова Е.В., Очиров М.О., Молчанов С.В., Рогачев Р.Р., Дьяков Д.Д., Чернышова А.Л., Шпилёва О.В., Ковалев О.В., Вторушин С.В.Kaigorodova E.V., Ochirov M.O., Molchanov S.V., Rogachev R.R., Dyakov D.A., Chernyshova A.L., Shpileva O.V., Kovalev O.I., Vtorushin S.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/4376 Введение

 Введение. Канцероматоз брюшины является одним из наиболее неблагоприятных факторов прогрессирования рака яичников. Он часто сопровождается накоплением жидкости в брюшной полости – асцитом. Прогностические факторы, связанные со злокачественным асцитом, изучены недостаточно.

Цель

Цель. Оценка различных популяций EpСam-положительных опухолевых клеток в асцитической жидкости, их связь с наличием перитонеальных «инвазивных» имплантатов и  степенью распространенности канцероматоза по шкале  Predictive Index Value (PIV) у больных раком яичников.

Материалы и методы

Материалы и методы. В проспективное исследование  включены 22 больных с впервые диагностированным раком  яичников, с Ic–IV стадиями по системе FIGO, в  возрасте 36–76 лет, поступившие на лечение в НИИ онкологии Томского НИМЦ. Материалом для исследования  служила асцитическая жидкость, стабилизированная ЭДТА,  взятая во время лапароскопии. Количество различных  популяций опухолевых клеток в асцитической жидкости определяли методом многоцветной проточной цитометрии  и проточной цитометрии с визуализацией. Степень  канцероматоза определяли по шкале PIV.

Результаты

Результаты. Показано, что клеточный состав асцитической  жидкости больных раком яичников представляет собой  гетерогенную популяцию. Положительная корреляционная  связь с PIV, характеризующим степень распространенности  канцероматоза, наблюдалась у асцитических клеток с  фенотипом EpCam+CD45-CD44-CD24+CD133-Ncadherin+ (r = 0,58; p = 0,004) и у атипичных/гибридных форм клеток EpCam+CD45+CD44+CD24+/-CD133+/-Ncadherin+/- (r = = 0,51; р = 0,01).

Заключение

Заключение. Полученные результаты показывают большую гетерогенность опухолевых клеток в асцитической жидкости больных раком яичников. Обнаруженный факт наличия  атипичных (гибридных форм) EpCam-положительных клеток  представляет интерес для клеточной биологии и  требует дальнейших исследований.  

 Background

 Background. Peritoneal carcinomatosis (PC) is one of the most unfavorable factors of ovarian cancer progression. It is often accompanied by accumulation of fluid in the abdominal cavity, which is called ascites. However, prognostic factors associated with malignant ascites are not well understood.

The aim of this study was to evaluate dissimilar populations of EpCAM-positive cells in ascitic fluid and their relationship with the presence of invasive peritoneal implants and the prevalence of carcinomatosis on the Predictive Index Value (PIV) scale in ovarian cancer patients.

Materials and methods

Materials and methods. The prospective study included 22 patients aged 36–76 years with newly diagnosed FIGO stage Ic–IV ovarian cancer, who were admitted for treatment to Cancer Research Institute of Tomsk NRMC. The study material included EDTA-stabilized ascitic fluid sampled during laparoscopy. Various populations of ascites tumor cells were identified by laser multicolor flow cytometry. The degree of carcinomatosis was determined according to the PIV scale.

Results

Results. The study identified twelve populations of EpCAM-positive cells in the ascitic fluid of ovarian cancer patients. Epcam+CD45-CD44-CD24+CD133-Ncadherin+ cells (r = 0.58; p = 0.004) and atypical (hybrid) EpCam+CD45+CD44+CD24+/-CD133+/-Ncadherin+/- cells (r = = 0.51; р = 0.01) had a positive correlation with the PIV index.

Conclusion

Conclusion. The obtained results show a high degree of heterogeneity of tumor cells in the ascitic fluid of ovarian cancer patients. Identified atypical (hybrid) forms of EpCam-positive cells are of great interest for cell biology and require further investigation. 

гетерогенность опухолевых клетокканцероматозPredictive Index Valueасцитическая жидкостьрак яичниковжидкостная биопсияheterogeneity of tumor cellscarcinomatosisPredictive Index Value (PIV)ascitic fluidovarian cancerliquid biopsyИсследование выполнено при финансовой поддержке Президента РФ (грант № МД-2017.2020.7).ReferencesВиллерт А.Б., Коломиец Л.А., Юнусова Н.В., Иванова А.А. Асцит как предмет исследований при раке яичников. Сибирский онкологический журнал. 2019; 18 (1): 116–123. DOI: 10.21294/1814-4861-2019-18-1-116-123.Виллерт А.Б., Коломиец Л.А., Юнусова Н.В., Иванова А.А. Асцит как предмет исследований при раке яичников. Сибирский онкологический журнал. 2019; 18 (1): 116–123. DOI: 10.21294/1814-4861-2019-18-1-116-123.Weinberg R.A. Coevolution in the tumor microenvironment. Nat. Genet. 2008; 40: 494–495. DOI: 10.1038/ng0508-494.Weinberg R.A. Coevolution in the tumor microenvironment. Nat. Genet. 2008; 40: 494–495. DOI: 10.1038/ng0508-494.Hyler A.R., Baudoin N.C., Brown M.S., Stremler M.A., Cimini D., Davalos R.V., Schmelz, E.M. Fluid shear stress impacts ovarian cancer cell viability, subcellular organization, and promotes genomic instability. PLoS One. 2018; 13 (3): e0194170. DOI: 10.1371/journal.pone.Hyler A.R., Baudoin N.C., Brown M.S., Stremler M.A., Cimini D., Davalos R.V., Schmelz, E.M. Fluid shear stress impacts ovarian cancer cell viability, subcellular organization, and promotes genomic instability. PLoS One. 2018; 13 (3): e0194170. DOI: 10.1371/journal.pone.Кайгородова Е.В., Федулова Н.В., Очиров М.О., Дьяков Д.А., Молчанов С.В., Часовских Н.Ю. Различные популяции опухолевых клеток в асцитической жидкости больных раком яичников. Бюллетень сибирской медицины. 2020; 19 (1): 50–59. DOI: 10.20538/1682-0363-2020-1-50-58.Кайгородова Е.В., Федулова Н.В., Очиров М.О., Дьяков Д.А., Молчанов С.В., Часовских Н.Ю. Различные популяции опухолевых клеток в асцитической жидкости больных раком яичников. Бюллетень сибирской медицины. 2020; 19 (1): 50–59. DOI: 10.20538/1682-0363-2020-1-50-58.Kaigorodova E.V., Savelieva O.E., Tashireva L.A., Tarabanovskaya N.A., Simolina E.I., Denisov E.V., Slonimskaya E.M., Choynzonov E.L., Perelmuter V.M. Heterogeneity of circulating tumor cells in neoadjuvant chemotherapy of breast cancer. Molecules. 2018; 23 (4): 727–737. DOI: 10.3390/molecules23040727.Kaigorodova E.V., Savelieva O.E., Tashireva L.A., Tarabanovskaya N.A., Simolina E.I., Denisov E.V., Slonimskaya E.M., Choynzonov E.L., Perelmuter V.M. Heterogeneity of circulating tumor cells in neoadjuvant chemotherapy of breast cancer. Molecules. 2018; 23 (4): 727–737. DOI: 10.3390/molecules23040727.Tayama S., Motohara T., Narantuya D., Li C., Fujimoto K., Sakaguchi I., Tashiro H., Saya H., Nagano O., Katabuchi H.The impact of EpCAM expression on response to chemotherapy and clinical outcomes in patients with epithelial ovarian cancer. Oncotarget. 2017; 8 (27): 44312–44325. DOI: 10.18632/oncotarget.17871.Tayama S., Motohara T., Narantuya D., Li C., Fujimoto K., Sakaguchi I., Tashiro H., Saya H., Nagano O., Katabuchi H.The impact of EpCAM expression on response to chemotherapy and clinical outcomes in patients with epithelial ovarian cancer. Oncotarget. 2017; 8 (27): 44312–44325. DOI: 10.18632/oncotarget.17871.Zheng J., Zhao S., Yu X., Huang S., Liu H.Y. Simultaneous targeting of CD44 and EpCAM with a bispecific aptamer effectively inhibits intraperitoneal ovarian cancer growth. Theranostics. 2017; 7 (5): 373–1388. DOI: 10.7150/thno.17826.Zheng J., Zhao S., Yu X., Huang S., Liu H.Y. Simultaneous targeting of CD44 and EpCAM with a bispecific aptamer effectively inhibits intraperitoneal ovarian cancer growth. Theranostics. 2017; 7 (5): 373–1388. DOI: 10.7150/thno.17826.Nakamura K., Terai Y., Tanabe A., Ono Y.J., Hayashi M., Maeda K., Fujiwara S., Ashihara K., Nakamura M., Tanaka Y. et al. CD24 expression is a marker for predicting clinical outcome and regulates the epithelial-mesenchymal transition in ovarian cancer via both the Akt and ERK pathways. Oncol. Rep. 2017; 37 (6): 3189–3200. DOI: 10.3892/or.2017.5583.Nakamura K., Terai Y., Tanabe A., Ono Y.J., Hayashi M., Maeda K., Fujiwara S., Ashihara K., Nakamura M., Tanaka Y. et al. CD24 expression is a marker for predicting clinical outcome and regulates the epithelial-mesenchymal transition in ovarian cancer via both the Akt and ERK pathways. Oncol. Rep. 2017; 37 (6): 3189–3200. DOI: 10.3892/or.2017.5583.Mrozik K.M., Blaschuk O.W., Cheong C.M., Zannettino A.C., Vandyke W.K. N-cadherin in cancer metastasis, its emerging role in haematological malignancies and potential as a therapeutic target in cancer. BMC Cancer. 2018; 18 (1): 939. DOI: 10.1186/s12885-018-4845-0.Mrozik K.M., Blaschuk O.W., Cheong C.M., Zannettino A.C., Vandyke W.K. N-cadherin in cancer metastasis, its emerging role in haematological malignancies and potential as a therapeutic target in cancer. BMC Cancer. 2018; 18 (1): 939. DOI: 10.1186/s12885-018-4845-0.Glumac P.M., LeBeau A.M. The role of CD133 in cancer: A concise review. Clin. Transl. Med. 2018; 7 (1): 18. DOI: 10.1186/s40169-018-0198-1.Glumac P.M., LeBeau A.M. The role of CD133 in cancer: A concise review. Clin. Transl. Med. 2018; 7 (1): 18. DOI: 10.1186/s40169-018-0198-1.Fagotti A., Ferrandina G., Fanfani F., Ercoli A., Lorusso D., Rossi M., Scambia G. A laparoscopy-based score to predict surgical outcome in patients with advanced ovarian carcinoma: A pilot study. Ann. Surg. Oncol. 2006; 13 (8): 1156–1161.Fagotti A., Ferrandina G., Fanfani F., Ercoli A., Lorusso D., Rossi M., Scambia G. A laparoscopy-based score to predict surgical outcome in patients with advanced ovarian carcinoma: A pilot study. Ann. Surg. Oncol. 2006; 13 (8): 1156–1161.Wei X., Dombkowski D., Meirelles K., Pieretti-Vanmarcke R., Szotek P.P., Chang H.L., Preffer F.I., Mueller P.R., Teixeira J., MacLaughlin D.T. et al. Mullerian inhibiting substance preferentially inhibits stem/progenitors in human ovarian cancer cell lines compared with chemotherapeutics. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010; 107 (44): 18874–18879. DOI: 10.1073/pnas.1012667107.Wei X., Dombkowski D., Meirelles K., Pieretti-Vanmarcke R., Szotek P.P., Chang H.L., Preffer F.I., Mueller P.R., Teixeira J., MacLaughlin D.T. et al. Mullerian inhibiting substance preferentially inhibits stem/progenitors in human ovarian cancer cell lines compared with chemotherapeutics. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010; 107 (44): 18874–18879. DOI: 10.1073/pnas.1012667107.Gao M.Q., Choi Y.P., Kang S., Youn J.H., Cho N.H. CD24+ cells from hierarchically organized ovarian cancer are enriched in cancer stem cells. Oncogene. 2010; 29 (18): 2672–2680. DOI: 10.1038/onc.2010.35.Gao M.Q., Choi Y.P., Kang S., Youn J.H., Cho N.H. CD24+ cells from hierarchically organized ovarian cancer are enriched in cancer stem cells. Oncogene. 2010; 29 (18): 2672–2680. DOI: 10.1038/onc.2010.35.Burgos-Ojeda D., Rueda B.R., Buckanovich R.J. Ovarian cancer stem cell markers: Prognostic and therapeutic implications. Cancer Lett. 2012; 322 (1): 1–7. DOI: 10.1016/j.canlet.2012.02.002.Burgos-Ojeda D., Rueda B.R., Buckanovich R.J. Ovarian cancer stem cell markers: Prognostic and therapeutic implications. Cancer Lett. 2012; 322 (1): 1–7. DOI: 10.1016/j.canlet.2012.02.002.Burgos-Ojeda D., Wu R., McLean K., Chen Y.C., Talpaz M., Yoon E., Cho K.R., Buckanovich R.J. CD24+ Ovarian cancer cells are enriched for cancer-initiating cells and dependent on jak2 signaling for growth and metastasis. Mol. Cancer Ther. 2015; 14 (7): 1717–1727. DOI: 10.1158/1535-7163.MCT-14-0607.Burgos-Ojeda D., Wu R., McLean K., Chen Y.C., Talpaz M., Yoon E., Cho K.R., Buckanovich R.J. CD24+ Ovarian cancer cells are enriched for cancer-initiating cells and dependent on jak2 signaling for growth and metastasis. Mol. Cancer Ther. 2015; 14 (7): 1717–1727. DOI: 10.1158/1535-7163.MCT-14-0607.Gast C.E., Silk A.D., Zarour L. et al. Cell fusion potentiates tumor heterogeneity and reveals circulating hybrid cells that correlate with stage and survival. Sci. Adv. 2018; 4 (9): e7828. Published 2018 Sept. 12. DOI: 10.1126/sciadv.aat7828.Gast C.E., Silk A.D., Zarour L. et al. Cell fusion potentiates tumor heterogeneity and reveals circulating hybrid cells that correlate with stage and survival. Sci. Adv. 2018; 4 (9): e7828. Published 2018 Sept. 12. DOI: 10.1126/sciadv.aat7828.Carter A. Cell fusion theory: can it explain what triggers metastasis? J. Natl. Cancer Inst. 2008; 100 (18): 1279–1281. DOI: 10.1093/jnci/djn336.Carter A. Cell fusion theory: can it explain what triggers metastasis? J. Natl. Cancer Inst. 2008; 100 (18): 1279–1281. DOI: 10.1093/jnci/djn336.Larizza L., Schirrmacher V., Pflüger E. Acquisition of high metastatic capacity after in vitro fusion of a nonmetastatic tumor line with a bone marrow-derived macrophage. J. Exp. Med. 1984; 160 (5): 1579–1584. DOI: 10.1084/jem.160.5.1579.Larizza L., Schirrmacher V., Pflüger E. Acquisition of high metastatic capacity after in vitro fusion of a nonmetastatic tumor line with a bone marrow-derived macrophage. J. Exp. Med. 1984; 160 (5): 1579–1584. DOI: 10.1084/jem.160.5.1579.Ramakrishnan M., Mathur S.R., Mukhopadhyay A. Fusion-derived epithelial cancer cells express hematopoietic markers and contribute to stem cell and migratory phenotype in ovarian carcinoma. Cancer Res. 2013; 73 (17): 5360–5370. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-13-0896.Ramakrishnan M., Mathur S.R., Mukhopadhyay A. Fusion-derived epithelial cancer cells express hematopoietic markers and contribute to stem cell and migratory phenotype in ovarian carcinoma. Cancer Res. 2013; 73 (17): 5360–5370. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-13-0896.Powell A.E., Anderson E.C., Davies P.S. et al. Fusion between Intestinal epithelial cells and macrophages in a cancer context results in nuclear reprogramming. Cancer Res. 2011; 71 (4): 1497–1505. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-10-3223.Powell A.E., Anderson E.C., Davies P.S. et al. Fusion between Intestinal epithelial cells and macrophages in a cancer context results in nuclear reprogramming. Cancer Res. 2011; 71 (4): 1497–1505. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-10-3223.Klymenko Y., Johnson J., Bos B., Lombard R., Campbell L., Loughran E., Stack M.S. Heterogeneous cadherin expression and multicellular aggregate dynamics in ovarian cancer dissemination. Neoplasia. 2017; 19 (7): 549–563. DOI: 10.1016/j.neo.2017.04.002.Klymenko Y., Johnson J., Bos B., Lombard R., Campbell L., Loughran E., Stack M.S. Heterogeneous cadherin expression and multicellular aggregate dynamics in ovarian cancer dissemination. Neoplasia. 2017; 19 (7): 549–563. DOI: 10.1016/j.neo.2017.04.002.Vizzielli G., Costantini B., Tortorella L., Pitruzzella I., Gallotta V., Fanfani F., Gueli Alletti S., Cosentino F., Nero C., Scambia G. et al. A laparoscopic risk-adjusted model to predict major complications after primary debulking surgery in ovarian cancer: A single-institution assessment. Gynecol. Oncol. 2016; 142 (1): 19–24. DOI: 10.1016/j.ygyno.2016.04.020.Vizzielli G., Costantini B., Tortorella L., Pitruzzella I., Gallotta V., Fanfani F., Gueli Alletti S., Cosentino F., Nero C., Scambia G. et al. A laparoscopic risk-adjusted model to predict major complications after primary debulking surgery in ovarian cancer: A single-institution assessment. Gynecol. Oncol. 2016; 142 (1): 19–24. DOI: 10.1016/j.ygyno.2016.04.020.Feng Z., Wen H., Jiang Z., Liu S., Ju X., Chen X., Xia L., Xu J., Bi R., Wu X. A triage strategy in advanced ovarian cancer management based on multiple predictive models for R0 resection: A prospective cohort study. J. Gynecol. Oncol. 2018; 29 (5): e65. DOI: 10.3802/jgo.2018.29.e65.Feng Z., Wen H., Jiang Z., Liu S., Ju X., Chen X., Xia L., Xu J., Bi R., Wu X. A triage strategy in advanced ovarian cancer management based on multiple predictive models for R0 resection: A prospective cohort study. J. Gynecol. Oncol. 2018; 29 (5): e65. DOI: 10.3802/jgo.2018.29.e65.Rutten M.J., Van Meurs H.S., Van De Vrie R., Naaktgeboren C.A., Fons G., Opmeer B.C., Spijkerboer A., Bossuyt P.M., Kenter G.G., Buist M.R. et al. Laparoscopy to predict the result of primary cytoreductive surgery in patients with advanced ovarian cancer: a randomized controlled trial. J. Clin. Oncol. 2017; 35 (6): 613–621. DOI: 10.1200/JCO.2016.69.2962.Rutten M.J., Van Meurs H.S., Van De Vrie R., Naaktgeboren C.A., Fons G., Opmeer B.C., Spijkerboer A., Bossuyt P.M., Kenter G.G., Buist M.R. et al. Laparoscopy to predict the result of primary cytoreductive surgery in patients with advanced ovarian cancer: a randomized controlled trial. J. Clin. Oncol. 2017; 35 (6): 613–621. DOI: 10.1200/JCO.2016.69.2962.

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