ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2025-2-36-43ssmu-6049Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL PAPERSДНК-содержащие экстраклеточные структуры опухолевых клеток подавляют формирование нейтрофильных экстраклеточных ловушек in vitroDNA-Containing Extracellular Structures of Tumor Cells Inhibit the Formation of Neutrophil Extracellular Traps in vitrohttps://orcid.org/0000-0002-3079-4089КазимирскийА. Н.KazimirskiiA. N.

Казимирский Александр Николаевич – д-р биол. наук, доцент, профессор кафедры патофизиологии и  клинической патофизиологии, Институт биологии и  патологии человека, вед. науч. сотрудник, отдел  молекулярных технологий, НИИ трансляционной  медицины 

Россия, 117997, г. Москва, ул. Островитянова, 1

1 Ostrovityanova St., 117997 Moscow, Russian Federation 

alnica10@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8524-0019СалмасиЖ. М.SalmasiJ. M.

Салмаси Жеан Мустафаевич – д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой патофизиологии и  клинической патофизиологии, Институт биологии и патологии человека  

Россия, 117997, г. Москва, ул. Островитянова, 1

1 Ostrovityanova St., 117997 Moscow, Russian Federation

profjms@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2010-3296ПорядинГ. В.PoryadinG. V.

Порядин Геннадий Васильевич – д-р мед. наук, чл.-корр. РАН, профессор кафедры патофизиологии и клинической патофизиологии, Институт биологии и патологии человека

Россия, 117997, г. Москва, ул. Островитянова, 1

1 Ostrovityanova St., 117997 Moscow, Russian Federation

poryadin_GV@rsmu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7651-0037ПанинаМ. И.PaninaM. I.

Панина Марина Ивановна – д-р мед. наук, профессор, профессор кафедры патофизиологии и клинической патофизиологии, Институт биологии и патологии человека 

Россия, 117997, г. Москва, ул. Островитянова, 1

1 Ostrovityanova St., 117997 Moscow, Russian Federation

pan-mar@list.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8119-772XКимА. Э.KimA. E.

Ким Анна Эрнестовна – ст. преподаватель, кафедра патофизиологии и клинической патофизиологии, Институт биологии и патологии человека 

Россия, 117997, г. Москва, ул. Островитянова, 1

1 Ostrovityanova St., 117997 Moscow, Russian Federation

infoany@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0001-1098-3560ЧахалянА. Г.ChakhalianA. G.

Чахалян Анна Гендриховна – ассистент, кафедра патофизиологии и клинической патофизиологии, Институт биологии и патологии человека 

Россия, 117997, г. Москва, ул. Островитянова, 1

1 Ostrovityanova St., 117997 Moscow, Russian Federation

Anna.ch97@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0009-6000-9131ТурищеваО. О.TurishchevaO. O.

Турищева Ольга Олеговна – канд. мед. наук, доцент, кафедра патофизиологии и клинической патофизиологии, Институт биологии и патологии человека 

Россия, 117997, г. Москва, ул. Островитянова, 1

1 Ostrovityanova St., 117997 Moscow, Russian Federation

turishevaolia@mail.ruРоссийский национальный исследовательский медицинский университет (РНИМУ) им. Н.И. ПироговаРоссияPirogov Russian National Research Medical UniversityRussian Federation2025140720252423643Copyright © Казимирский А.Н., Салмаси Ж.М., Порядин Г.В., Панина М.И., Ким А.Э., Чахалян А.Г., Турищева О.О., 20252025Казимирский А.Н., Салмаси Ж.М., Порядин Г.В., Панина М.И., Ким А.Э., Чахалян А.Г., Турищева О.О.Kazimirskii A.N., Salmasi J.M., Poryadin G.V., Panina M.I., Kim A.E., Chakhalian A.G., Turishcheva O.O.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/6049

Цель. Исследование параметров формируемых ДНК-содержащих экстраклеточных структур при совместном культивировании нейтрофилов здоровых доноров, клеток аденокарциномы НСТ116 и миелобластомы К562.Материалы и методы. Осаждение эритроцитов в крови, обработанной ЭДТА, проводили, используя декстран 500. Слой плазмы крови, обогащенный нейтрофилами, отбирали. Примеси мононуклеарных клеток составляли менее 1%. С помощью дифференциального центрифугирования освобождались от тромбоцитов. Выделенные нейтрофилы в среде RPMI-1640 использовали в экспериментах по кратковременному культивированию. Клетки аденокарциномы НСТ116 и миелобластомы К562 были получены из American Type Culture Collection. В экспериментах проводили совместное культивирование нейтрофилов доноров и опухолевых клеток в течение 3 ч. Для визуализации формируемых ДНК-содержащих внеклеточных структур клетками, культивированными на среде RPMI-1640, использовали флуоресцентную микроскопию с красителем SYBR Green.Результаты. Нейтрофилы распознают опухолевые клетки и реагируют на контактные взаимодействия, формируя нейтрофильные экстраклеточные ловушки в форме нейтрофильных сетей. Контакты с клетками аденокарциномы НСТ116 вызывают быстрое формирование нейтрофильных сетей – в течение 1 ч. Раскрытие нейтрофильных сетей, индуцированное контактами с клетками миелобластомы К562, требует более продолжительной инкубации – в течение 2 ч. Клетки НСТ116 формируют пучки ДНК-содержащих волокон значительного размера, которые полностью ингибируют формирование нейтрофильных сетей. Клетки K562 подавляют нейтрофильные защитные реакции, уменьшая количество и размеры нейтрофильных сетей. Эффект ингибирования нейтрофильных сетей со стороны клеток K562 обусловлен, вероятно, действием растворимого фактора, подавляющего функции нейтрофилов, описанного ранее.Заключение. Исследование показывает, что обе клеточные линии опухолевых клеток способны подавлять реакции клеток врожденного иммунитета с помощью различных механизмов. Клетки аденокарциномы ингибируют формирование нейтрофильных сетей при непосредственных контактах за счет продуцируемых ДНК-содержащих волокон значительного размера. Клетки миелобластомы вызывают тот же эффект действуя, вероятно, путем секреции гуморальных факторов.

Aim. To study the parameters of formed DNA-containing extracellular structures during co-cultivation of neutrophils from healthy donors, HСT116 adenocarcinoma cells and K562 myeloblastoma.Materials and methods. Erythrocyte sedimentation in EDTA-treated blood was carried out using Dextran 500. The neutrophil-enriched layer of blood plasma was collected. The admixture of mononuclear cells was less than 1%. Platelets were removed using differential centrifugation. Isolated neutrophils in RPMI-1640 medium were used in short-term culture experiments. HCT116 adenocarcinoma and K562 myeloblastoma cells were obtained from the American Type Culture Collection. In the experiments, donor neutrophils and tumor cells were co-cultivated for 3 hours. SYBR Green fluorescence microscopy was used to visualize the DNA-containing extracellular structures formation by cells cultured in RPMI-1640 medium.Results. Neutrophils recognize tumor cells and respond to contact interactions, forming neutrophil extracellular traps in the form of neutrophil networks. Contacts with HCT116 adenocarcinoma cells cause rapid formation of neutrophil web-like structures – within 1 hour. The opening of neutrophil web-like structures induced by contacts with K562 myeloblastoma cells requires a longer incubation (2 hours). HCT116 cells form large bundles of DNAcontaining fibers, which completely inhibit the formation of neutrophil networks. K562 cells suppress neutrophil defense responses by reducing the number and size of neutrophil networks. The effect of inhibition of neutrophil networks by K562 cells is probably due to the action of a soluble factor that suppresses neutrophil functions described earlier.Conclusion. The study shows that both tumor cell lines are capable of suppressing innate immune cell responses through different mechanisms. Adenocarcinoma cells inhibit neutrophil network formation upon direct contact due to the large size DNA-containing fibers they produce. Myeloblastoma cells produce the same effect, probably acting by secreting humoral factors.

НСТ116К562НЭЛДНК-содержащие волокнаонкологияпатофизиологияHCT116K562NETsDNA-containing fibersoncologypathophysiologyReferencesMasucci M.T., Minopoli M., Del Vecchio S., Carriero M.V. The emerging role of neutrophil extracellular traps (NETs) in tumor progression and metastasis. Front. Immunol. 2020;11:1749. DOI: 10.3389/fimmu.2020.01749.Masucci M.T., Minopoli M., Del Vecchio S., Carriero M.V. The emerging role of neutrophil extracellular traps (NETs) in tumor progression and metastasis. Front. Immunol. 2020;11:1749. DOI: 10.3389/fimmu.2020.01749.Rayes R.F., Mouhanna J.G., Nicolau I., Bourdeau F., Giannias B., Rousseau S. et al. Primary tumors induce neutrophil extracellular traps with targetable metastasis promoting effects. JCI Insight. 2019;5(16):e128008. DOI: 10.1172/jci.insight.128008.Rayes R.F., Mouhanna J.G., Nicolau I., Bourdeau F., Giannias B., Rousseau S. et al. Primary tumors induce neutrophil extracellular traps with targetable metastasis promoting effects. JCI Insight. 2019;5(16):e128008. DOI: 10.1172/jci.insight.128008.Munir H., Jones J.O., Janowitz T., Hoffmann M., Euler M., Martins C.P. et al. Stromal-driven and Amyloid β-dependent induction of neutrophil extracellular traps modulates tumor growth. Nature Communications. 2021;12(1):683. DOI: 10.1038/s41467-021-20982-2.Munir H., Jones J.O., Janowitz T., Hoffmann M., Euler M., Martins C.P. et al. Stromal-driven and Amyloid β-dependent induction of neutrophil extracellular traps modulates tumor growth. Nature Communications. 2021;12(1):683. DOI: 10.1038/s41467-021-20982-2.Dzobo K. Taking a full snapshot of cancer biology: deciphering the tumor microenvironment for effective cancer therapy in the oncology clinic. OMICS. 2020;24(4):175–179. DOI: 10.1089/omi.2020.0019.Dzobo K. Taking a full snapshot of cancer biology: deciphering the tumor microenvironment for effective cancer therapy in the oncology clinic. OMICS. 2020;24(4):175–179. DOI: 10.1089/omi.2020.0019.Khalaf K., Hana D., Chou J.T., Singh C., Mackiewicz A., Kaczmarek M. Aspects of the tumor microenvironment involved in immune resistance and drug resistance. Front. Immunol. 2021;12:656364. DOI: 10.3389/fimmu.2021.656364.Khalaf K., Hana D., Chou J.T., Singh C., Mackiewicz A., Kaczmarek M. Aspects of the tumor microenvironment involved in immune resistance and drug resistance. Front. Immunol. 2021;12:656364. DOI: 10.3389/fimmu.2021.656364.Balta E., Wabnitz G.H., Samstag Y. Hijacked immune cells in the tumor microenvironment: molecular mechanisms of immunosuppression and cues to improve t cell-based immunotherapy of solid tumors. Int. J. Mol. Sci. 2021;22(11):5736. DOI: 10.3390/ijms22115736.Balta E., Wabnitz G.H., Samstag Y. Hijacked immune cells in the tumor microenvironment: molecular mechanisms of immunosuppression and cues to improve t cell-based immunotherapy of solid tumors. Int. J. Mol. Sci. 2021;22(11):5736. DOI: 10.3390/ijms22115736.Gonzalez-Aparicio M., Alfaro C. Influence of interleukin-8 and neutrophil extracellular trap (NET) formation in the tumor microenvironment: is there a pathogenic role? J. Immunol. Res. 2019;2019:6252138. DOI: 10.1155/2019/6252138.Gonzalez-Aparicio M., Alfaro C. Influence of interleukin-8 and neutrophil extracellular trap (NET) formation in the tumor microenvironment: is there a pathogenic role? J. Immunol. Res. 2019;2019:6252138. DOI: 10.1155/2019/6252138.Mousset A., Bellone L., Gaggioli C., Albrengues J. NETscape or NEThance: tailoring anti-cancer therapy. Trends Cancer. 2024;10(7):655–667. DOI: 10.1016/j.trecan.2024.03.007.Mousset A., Bellone L., Gaggioli C., Albrengues J. NETscape or NEThance: tailoring anti-cancer therapy. Trends Cancer. 2024;10(7):655–667. DOI: 10.1016/j.trecan.2024.03.007.Mousset A., Albrengues J. Neutrophil extracellular traps modulate chemotherapy efficacy and its adverse side effects. Biol. Cell. 2024;116(7):e2400031. DOI: 10.1111/boc.202400031.Mousset A., Albrengues J. Neutrophil extracellular traps modulate chemotherapy efficacy and its adverse side effects. Biol. Cell. 2024;116(7):e2400031. DOI: 10.1111/boc.202400031.Казимирский А.Н., Салмаси Ж.М., Порядин Г.В., Панина М.И., Рогожина Л.С., Ступин В.А. и др. Нейтрофильные экстраклеточные ловушки при воспалительных заболеваниях брюшной полости. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2024;68(1):15–25. DOI: 10.25557/0031-2991.2024.01.15-25.Казимирский А.Н., Салмаси Ж.М., Порядин Г.В., Панина М.И., Рогожина Л.С., Ступин В.А. и др. Нейтрофильные экстраклеточные ловушки при воспалительных заболеваниях брюшной полости. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2024;68(1):15–25. DOI: 10.25557/0031-2991.2024.01.15-25.Казимирский А.Н., Салмаси Ж.М., Порядин Г.В., Панина М.И., Ступин В.А., Ким А.Э. и др. Противоинфекционная защита организма человека с участием нейтрофильных сетей. Бюллетень сибирской медицины. 2024;23(1):56–63. DOI: 10.20538/1682-0363-2024-1-56-63.Казимирский А.Н., Салмаси Ж.М., Порядин Г.В., Панина М.И., Ступин В.А., Ким А.Э. и др. Противоинфекционная защита организма человека с участием нейтрофильных сетей. Бюллетень сибирской медицины. 2024;23(1):56–63. DOI: 10.20538/1682-0363-2024-1-56-63.Казимирский А.Н., Салмаси Ж.М., Порядин Г.В., Панина М.И. Новые возможности диагностики и исследования патогенеза различных видов воспаления. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2022;66(2):34–42. DOI: 10.25557/0031-2991.2022.02.34-42.Казимирский А.Н., Салмаси Ж.М., Порядин Г.В., Панина М.И. Новые возможности диагностики и исследования патогенеза различных видов воспаления. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2022;66(2):34–42. DOI: 10.25557/0031-2991.2022.02.34-42.Yazdani H.O., Roy E., Comerci A.J., van der Windt D.J., Zhang H., Huang H. et al. Neutrophil extracellular traps drive mitochondrial homeostasis in tumors to augment growth. Cancer Research. 2019;79(21):5626–5639. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-19-0800.Yazdani H.O., Roy E., Comerci A.J., van der Windt D.J., Zhang H., Huang H. et al. Neutrophil extracellular traps drive mitochondrial homeostasis in tumors to augment growth. Cancer Research. 2019;79(21):5626–5639. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-19-0800.Wang W.W., Wu L., Lu W., Chen W., Yan W., Qi C. et al. Lipopolysaccharides increase the risk of colorectal cancer recurrence and metastasis due to the induction of neutrophil extracellular traps after curative resection. Journal of Cancer Research and Clinical Oncology. 2021;147(9):2609–2619. DOI: 10.1007/s00432-021-03682-8.Wang W.W., Wu L., Lu W., Chen W., Yan W., Qi C. et al. Lipopolysaccharides increase the risk of colorectal cancer recurrence and metastasis due to the induction of neutrophil extracellular traps after curative resection. Journal of Cancer Research and Clinical Oncology. 2021;147(9):2609–2619. DOI: 10.1007/s00432-021-03682-8.Amar M., Amit N., Scoazec J.Y., Pasquier C., Babin-Chevaye C., Huu T.P. et al. K562 cells produce an anti-inflammatory factor that inhibits neutrophil functions in vivo. Blood. 1992;80(6):1546–1552.Amar M., Amit N., Scoazec J.Y., Pasquier C., Babin-Chevaye C., Huu T.P. et al. K562 cells produce an anti-inflammatory factor that inhibits neutrophil functions in vivo. Blood. 1992;80(6):1546–1552.

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