Preview

Бюллетень сибирской медицины

Расширенный поиск

Динамические изменения опухолевого микроокружения под влиянием эстрадиола как диагностический критерий и мишень лекарственной терапии рака

https://doi.org/10.20538/1682-0363-2022-1-171-182

Аннотация

Активация сигнального пути эстрогенового рецептора-альфа (ЭР-α) является значимым фактором в инициации канцерогенеза при различных типах опухолей ввиду геномных и негеномных эффектов эстрадиола в опухолевых клетках. Тем не менее данные об экспрессии ЭР-α и ароматазы на стромальных и иммунных клетках в микроокружении опухоли (МО) говорят о дополнительном механизме, с помощью которого эстрогены повышают злокачественность опухоли. Появляется все больше доказательств того, что МО способно влиять на опухолевый иммунитет, повышая иммунный ответ или снижая иммунореактивность.

Доказано немаловажное значение роли эстрогена и ЭР-сигнального пути в реакции микроокружения опухоли при раке различных локализаций, не только классических гормонально-зависимых опухолей. Однако клиническая эффективность блокирования влияния эстрогена на рост опухолевых клеток доказана в основном при раке женской репродуктивной системы. При этом весьма интересны данные о значимой роли микроокружения опухоли в развитии резистентности к эндокринотерапии рака молочной железы.

Несмотря на возможности стандартной терапии, более углубленное изучение роли различных компонентов МО в эволюции опухоли, создании ниши микрометастазов, а также в ответе на терапию может привести к появлению новых стратегий лечения рака. Также необходимо изучить возможности преодоления иммуносупрессивного влияния сигнального пути рецептора эстрогена на МО с целью увеличения показателей выживаемости больных гормонально-зависимыми опухолями, в частности раком молочной железы.

Об авторах

А. И. Стукань
Клинический онкологический диспансер (КОД) № 1; Кубанский государственный медицинский университет (КубГМУ)
Россия

Стукань Анастасия Игоревна – канд. мед. наук, врач-онколог, онкологическое отделение № 9

350040, г. Краснодар, ул. Димитрова, 146
350063, г. Краснодар, ул. Седина, 4



А. Ю. Горяинова
Клинический онкологический диспансер (КОД) № 1; Кубанский государственный медицинский университет (КубГМУ)
Россия

Горяинова Алла Юрьевна – зав. координационным отделом лекарственного обеспечения

350040, г. Краснодар, ул. Димитрова, 146
350063, г. Краснодар, ул. Седина, 4



А. А. Мещеряков
Национальный медицинский исследовательский центр (НМИЦ) онкологии им. Н.Н. Блохина
Россия

Мещеряков Андрей Альбертович – д-р мед. наук, зав. отделением лекарственных методов лечения (химиотерапевтического) № 3, зам. директора

115478, г. Москва, Каширское шоссе, 23



В. А. Порханов
Кубанский государственный медицинский университет (КубГМУ); Научно-исследовательский институт – Краевая клиническая больница № 1 (НИИ – ККБ № 1) им. проф. С.В. Очаповского
Россия

Порханов Владимир Алексеевич – д-р мед. наук, профессор, академик РАН, зав. кафедрой онкологии с курсом торакальной хирургии; гл. врач

350063, г. Краснодар, ул. Седина, 4
350086, г. Краснодар, ул. 1 Мая, 167



Р. А. Мурашко
Клинический онкологический диспансер (КОД) № 1; Кубанский государственный медицинский университет (КубГМУ)
Россия

Мурашко Роман Алексеевич – канд. мед. наук, гл. врач

350040, г. Краснодар, ул. Димитрова, 146
350063, г. Краснодар, ул. Седина, 4



С. В. Шаров
Клинический онкологический диспансер (КОД) № 1; Кубанский государственный медицинский университет (КубГМУ)
Россия

Шаров Сергей Викторович – канд. мед. наук, зам. гл. врача по лекарственному обеспечению

350040, г. Краснодар, ул. Димитрова, 146
350063, г. Краснодар, ул. Седина, 4



В. Н. Бодня
Кубанский государственный медицинский университет (КубГМУ); Научно-исследовательский институт – Краевая клиническая больница № 1 (НИИ – ККБ № 1) им. проф. С.В. Очаповского
Россия

Бодня Вадим Николаевич – д-р мед. наук, онколог

350063, г. Краснодар, ул. Седина, 4
350086, г. Краснодар, ул. 1 Мая, 167



Список литературы

1. Diaz Bessone M.I., Gattas M.J., Laporte T., Tanaka M., Simian M. The tumor microenvironment as a regulator of endocrine resistance in breast cancer. Frontiers in Endocrinology. 2019;10:547. DOI: 10.3389/fendo.2019.00547.

2. Jeselsohn R., De Angelis C., Brown M., Schiff R. The evolving role of the estrogen receptor mutations in endocrine therapy-resistant breast cancer. Current Oncology Reports. 2017;19(5):35. DOI: 10.1007/s11912-017-0591-8.

3. Hui L., Chen Y. Tumor microenvironment: sanctuary of the devil. Cancer Letters. 2015;368(1):7–13. DOI: 10.1016/j.canlet.2015.07.039.

4. Wu T., Dai Y. Tumor microenvironment and therapeutic response. Cancer Letters. 2017;387:61–68. DOI: 10.1016/j.canlet.2016.01.043.

5. Maman S., Witz I.P. A history of exploring cancer in context. Nature Reviews Cancer. 2018;18(6):359–376. DOI: 10.1038/s41568-018-0006-7.

6. Kim J. Pericytes in breast cancer. Advances in Experimental Medicine and Biology. 2019;1147:93–107. DOI: 10.1007/978-3-030-16908-4_3.

7. Pequeux C., Raymond-Letron I., Blacher S., Boudou F., Adlanmerini M., Fouque M.J. et al. Stromal estrogen receptor-alpha promotes tumor growth by normalizing an increased angiogenesis. Cancer Research. 2012;72(12):3010–3019. DOI: 10.1158/0008-5472.can-11-3768.

8. Knower K.C., Chand A.L., Eriksson N., Takagi K., Miki Y., Sasano H. et al. Distinct nuclear receptor expression in stroma adjacent to breast tumors. Breast Cancer Research and Treatment. 2013;142(1):211–223. DOI: 10.1007/s10549-013-2716-6.

9. Pontiggia O., Sampayo R., Raffo D., Motter A., Xu R., Bissell M.J. The tumor microenvironment modulates tamoxifen resistance in breast cancer: a role for soluble stromal factors and fibronectin through beta1 integrin. Breast Cancer Research and Treatment. 2012;133(2):459–471. DOI: 10.1007/s10549-011-1766-x.

10. Chand A.L., Herridge K.A., Howard T.L., Simpson E.R., Clyne C.D. Tissue-specific regulation of aromatase promoter ii by the orphan nuclear receptor lrh-1 in breast adipose stromal fibroblasts. Steroids. 2011;76(8):741–744. DOI:10.1016/j.steroids.2011.02.024.

11. Brechbuhl H.M., Finlay-Schultz J., Yamamoto T.M., Gillen A.E., Cittelly D.M., Tan A.C. Fibroblast subtypes regulate responsiveness of luminal breast cancer to estrogen. Clinical Cancer Research. 2017;23(7):1710–1721. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-15-2851.

12. Morgan M.M., Livingston M.K., Warrick J.W., Stanek E.M., Alarid E.T., Beebe D.J. et al. Mammary fibroblasts reduce apoptosis and speed estrogen-induced hyperplasia in an organotypic MCF7-derived duct model. Scientific Reports. 2018;8(1):7139. DOI: 10.1038/s41598-018-25461-1.

13. Huang J., Woods P., Normolle D., Goff J.P., Benos P.V., Stehle C.J. et al. Downregulation of estrogen receptor and modulation of growth of breast cancer cell lines mediated by paracrine stromal cell signals. Breast Cancer Research and Treatment. 2017;161(2):229–243. DOI: 10.1007/s10549-016-4052-0.

14. Sflomos G., Dormoy V., Metsalu T., Jeitziner R., Battista L., Scabia V. A preclinical model for eralpha-positive breast cancer points to the epithelial microenvironment as determinant of luminal phenotype and hormone response. Cancer Cell. 2016;29(3):407–422. DOI: 10.1016/j.ccell.2016.02.002.

15. Roswall P., Bocci M., Bartoschek M., Li H., Kristiansen G., Jansson S. et al. Microenvironmental control of breast cancer subtype elicited through paracrine platelet-derived growth factor-CC signaling. Nature Medicine. 2018;24(4):463–473. DOI: 10.1038/nm.4494.

16. Jansson S., Aaltonen K., Bendahl P.O., Falck A.K., Karlsson M., Pietras K. et al. The PDGF pathway in breast cancer is linked to tumour aggressiveness, triple-negative subtype and early recurrence. Breast Cancer Research and Treatment. 2018;169(2):231–241. DOI: 10.1007/s10549-018-4664-7.

17. Umansky V., Blattner C., Gebhardt C., Utikal J. The role of myeloid-derived suppressor cells (MDSC) in cancer progression. Vaccines. 2016;4(4):36. DOI: 10.3390/vaccines4040036.

18. Svoronos N., Perales-Puchalt A., Allegrezza M.J., Rutkowski M.R., Payne K.K., Tesone A.J. et al. Tumor cell-independent estrogen signaling drives disease progression through mobilization of myeloid-derived suppressor cells. Cancer Discovery. 2017;7(1):72–85. DOI: 10.1158/2159-8290.cd-16-050.2

19. Kaushik S., Pickup M.W., Weaver V.M. From transformation to metastasis: deconstructing the extracellular matrix in breast cancer. Cancer and Metastasis Reviews. 2016;35(4):655–667. DOI: 10.1007/s10555-016-9650-0 .

20. Acerbi I., Cassereau L., Dean I., Shi Q., Au A., Park C. Human breast cancer invasion and aggression correlates with ECM stiffening and immune cell infiltration. Integrative Biology. 2015;7(10):1120–1134. DOI: 10.1039/c5ib00040h.

21. Jansen M.P., Foekens J.A., van Staveren I.L., DirkzwagerKiel M.M., Ritstier K., Look M.P. Molecular classification of tamoxifen-resistant breast carcinomas by gene expression profiling. Joyrnal of Clinical Oncology. 2005;23(4):732–740. DOI: 10.1200/JCO.2005.05.145.

22. Helleman J., Jansen M.P., Ruigrok-Ritstier K., van Staveren I.L., Look M.P., Meijervan Gelder M.E. Association of an extracellular matrix gene cluster with breast cancer prognosis and endocrine therapy response. Clinical Cancer Research. 2008;14(17):5555–5564. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-08-0555.

23. Sampayo R.G., Toscani A.M., Rubashkin M.G., Thi K., Masullo L.A., Violi I.L. et al. Fibronectin rescues estrogen receptor alpha from lysosomal degradation in breast cancer cells. Journal of Cell Biology. 2018;217(8):2777–2798. DOI:10.1083/jcb.201703037.

24. Studebaker A.W., Storci G., Werbeck J.L., Sansone P., Sasser A.K., Tavolari S. et al. Fibroblasts isolated from common sites of breast cancer metastasis enhance cancer cell growth rates and invasiveness in an interleukin-6-dependent manner. Cancer Research. 2008;68(21):9087–9095. DOI: 10.1158/0008-5472.can-08-0400.

25. Rothenberger N.J., Somasundaram A., Stabile L.P. The role of the estrogen pathway in the tumor microenvironment. International Journal of Molecular Sciences. 2018;19(2):611. DOI: 10.3390/ijms19020611.

26. Zhou X.L., Fan W., Yang G., Yu M.X. The clinical significance of PR, ER, NF-kappa b, and TNF-alpha in breast cancer. Disease Markers. 2014;2014:1–7. DOI: 10.1155/2014/494581.

27. Stabile L.P., Farooqui M., Kanterewicz B., Abberbock S., Kurland B.F., Diergaarde B., Siegfried M. Preclinical evidence for combined use of aromatase inhibitors and NSAIDs as preventive agents of tobacco-induced lung cancer. Journal of Thoracic Oncology. 2018;13(3):399–412. DOI:10.1016/j.jtho.2017.11.126.

28. Bure L.A., Azoulay L., Benjamin A., Abenhaim H.A. Pregnancy-associated breast cancer: a review for the obstetrical care provider. Journal of Obstetrics and Gynaecology Canada. 2011;33(4):330–337. DOI: 10.1016/S1701-2163(16)34850-2.

29. Sestak I., Distler W., Forbes J.F., Dowsett M., Howell A., Cuzick J. Effect of body mass index on recurrences in tamoxifen and anastrozole treated women: an exploratory analysis from the ATAC trial. Journal of Clinical Oncoogy. 2010;28(21):3411–3415. DOI: 10.1200/JCO.2009.27.2021.

30. Xuan Q.J., Wang J.X., Nanding A., Wang Z.P., Liu H., Lian X. Tumor-associated macrophages are correlated with tamoxifen resistance in the postmenopausal breast cancer patients. Pathology & Oncology Research. 2014;20(3):619–624. DOI: 10.1007/s12253-013-9740-z.

31. Zhang B., Cao M., He Y., Liu Y., Zhang G., Yang C. Incre ased circulating M2-like monocytes in patients with breast cancer. Tumour Biology. 2017;39(6):1010428317711571. DOI: 10.1177/1010428317711571.

32. Miyasato Y., Shiota T., Ohnishi K., Pan C., Yano H., Horlad H. et al. High density of CD204-positive macrophages predicts worse clinical prognosis in patients with breast cancer. Cancer Science. 2017;108(8):1693–1700. DOI: 10.1111/cas.13287.

33. Ciucci A., Zannoni G.F., Buttarelli M., Lisi L., Travaglia D., Martinelli E., Scambia G.et al. Multiple direct and indirect mechanisms drive estrogen-induced tumor growth in high grade serous ovarian cancers. Oncotarget. 2016;7(7):8155-8171. DOI: 10.18632/oncotarget.6943.

34. Gwak J.M., Jang M.H., Kim D.I., Seo A.N., Park S.Y. Prognostic value of tumor-associated macrophages according to histologic locations and hormone receptor status in breast cancer. PLoS One. 2015;10(4):e0125728. DOI: 10.1371/journal.pone.0125728.

35. Svensson S., Abrahamsson A., Rodriguez G.V., Olsson A.K., Jensen L., Cao Y. et al. CCL2 and CCL5 are novel therapeutic targets for estrogen-dependent breast cancer. Clinical Cancer Research. 2015;21(16):3794–3805. DOI: 10.1158/1078-0432.ccr-15-0204.

36. Okizaki S., Ito Y., Hosono K., Oba K., Ohkubo H., Kojo K. et al. Vascular endothelial growth factor receptor type 1 signaling prevents delayed wound healing in diabetes by attenuating the production of IL-1β by recruited macrophages. The American Journal of Pathology. 2016;186(6):1481–1498. DOI: 10.1016/j.ajpath.2016.02.014.

37. Majima M. Vascular endothelial growth factor receptor type 1 signaling prevents delayed wound healing in diabetes by attenuating the production of il-1 beta by recruited macrophages. The American Journal of Pathology. 2016;186(6):1481–1498. DOI: 10.1016/j.ajpath.2016.02.014.

38. Ning C., Xie B., Zhang L., Li C., Shan W., Yang B. et al. Infiltrating macrophages induce ERalpha expression through an IL17a-mediated epigenetic mechanism to sensitize endometrial cancer cells to estrogen. Cancer Research. 2016;76(6):1354–1366. DOI: 10.1158/0008-5472.can-15-1260.

39. Sun L., Chen B., Jiang R., Li J., Wang B. Resveratrol inhibits lung cancer growth by suppressing m2-like polarization of tumor associated macrophages. Cellular Immunology. 2017;311:86–93. DOI: 10.1016/j.cellimm.2016.11.002.

40. Segovia-Mendoza M., Morales-Montor J. immune tumor microenvironment in breast cancer and the participation of estrogen and its receptors in cancer physiopathology. Frontiers in Immunology. 2019;10:348. DOI: 10.3389/fimmu.2019.00348.

41. Dannenfelser R., Nome M., Tahiri A., Ursini-Siegel J., Vollan H.K., Haakensen V.D. et al. Data-driven analysis of immune infiltrate in a large cohort of breast cancer and its association with disease progression, cancer activity, and genomic complexity. Oncotarget. 2017;8(34):57121–57133. DOI: 10.18632/oncotarget.19078.

42. Jiang X., Orr B.A., Kranz D.M., Shapiro D.J. Estrogen induction of the granzyme B inhibitor, proteinase inhibitor 9, protects cells against apoptosis mediated by cytotoxic T lymphocytes and natural killer cells. Endocrinology. 2006;147(3):1419–1426. DOI: 10.1210/en.2005-0996.

43. Jiang X., Ellison S.J., Alarid E.T., Shapiro D.J. Interplay between the levels of estrogen and estrogen receptor controls the level of the granzyme inhibitor, proteinase inhibitor 9 and susceptibility to immune surveillance by natural killer cells. Oncogene. 2007;26(28):4106–4114. DOI: 10.1038/sj.onc.1210197.

44. Ali H.R., Provenzano E., Dawson S.J., Blows F.M., Liu B., Shah M. Association between CD8+ T-cell infiltration and breast cancer survival in 12,439 patients. Annals of Oncology. 2014;25(8):1536–1543. DOI: 10.1093/annonc/mdu191.

45. Rugo H.S., Delord J.P., Im S.A., Ott P.A., Piha-Paul S.A., Bedard P.L. Safety and antitumor activity of pembrolizumab in patients with estrogen receptor-positive/human epidermal growth factor receptor 2- negative advanced breast cancer. Clinical Cancer Research. 2018;24(12):2804–2811. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-17-3452.

46. Nanda R., Chow L.Q., Dees E.C., Berger R., Gupta S., Geva R. Pembrolizumab in patients with advanced triple-negative breast cancer: phase Ib KEYNOTE-012 study. Journal of Clinical Oncology. 2016;34(21):2460–2467. DOI: 10.1200/JCO.2015.64.8931.

47. Tanaka A., Sakaguchi S. Regulatory T cells in cancer immunotherapy. Cell Research. 2017;27(1):109–118. DOI:10.1038/cr.2016.151.

48. Chaudhary B., Elkord E. Regulatory t cells in the tumor microenvironment and cancer progression: Role and therapeutic targeting. Vaccines. 2016;4(3):28. DOI: 10.3390/vaccines4030028.

49. Shang B., Liu Y., Jiang S.J., Liu Y. Prognostic value of tumor-infiltrating FoxP3+ regulatory T cells in cancers: A systematic review and meta-analysis. Science Reports. 2015;5:15179. DOI: 10.1038/srep15179.

50. Yang L., Huang F., Mei J., Wang X., Zhang Q., Wang H. et al. Posttranscriptional control of PD-L1 expression by 17 beta-estradiol via pi3k/akt signaling pathway in er alpha-positive cancer cell lines. International Journal of Gynecologic Cancer. 2017;27(2):196–205. DOI: 10.1097/igc.0000000000000875.

51. Jiang Y., Li Y., Zhu B. T-cell exhaustion in the tumor microenvironment. Cell Death & Disease. 2015;6(6):e1792–1792. DOI: 10.1038/cddis.2015.162.

52. Patel S.P., Kurzrock R. Pd-L1 expression as a predictive biomarker in cancer immunotherapy. Molecular Cancer Therapeutics. 2015;1(4):847–856. DOI: 10.1158/1535-7163.mct14-0983.

53. Green A.R., Aleskandarany M.A., Ali R., Hodgson E.G., Atabani S., De Souza K. et al. Clinical impact of tumor DNA repair expression and T-cell infiltration in breast cancers. Cancer Immunology Research. 2017;5(4):292–299. DOI: 10.1158/2326-6066.cir-16-0195.

54. McGranahan N., Rosenthal R., Hiley C.T., Rowan A.J., Watkins T.B.K., Wilson G.A. et al. Abstract LB-A03: Allele specific HLA loss and immune escape in lung cancer evolution. Molecular Cancer Therapeutics. 2018;17(Suppl.1):Abstract nr LB-A03. DOI: 10.1158/1535-7163.TARG-17-LB-A03.

55. Marty R., Kaabinejadian S., Rossell D., Slifker M.J., van de Haar J., Engin H.B. et al. MНС-I genotype restricts the oncogenic mutational landscape. Cell. 2017;171(6):1272–1283. DOI: 10.1016/j.cell.2017.09.050.

56. Dirix L.Y., Takacs I., Jerusalem G., Nikolinakos P., Arkenau H.T, Forero-Torres A. et al. Avelumab, an anti-PD-L1 antibody, in patients with locally advanced or metastatic breast cancer: a phase 1b JAVELIN Solid Tumor study. Breast Cancer Research and Treatment. 2018;167(3):671–686. DOI: 10.1007/s10549-017-4537-5.

57. Egelston C.A., Avalos C., Tu T.Y., Simons D.L., Jimenez G., Jung J.Y. Human breast tumor-infiltrating CD8(+) T cells retain polyfunctionality despite PD-1 expression. Nature Communications. 2018;9(1):4297. DOI: 10.1038/s41467-018-06653-9.

58. Liu L., Shen Y., Zhu X., Lv R., Li S., Zhang Z. et al. ERa is a negative regulator of PD-L1 gene transcription in breast cancer. Biochemical and Biophysical Research Communications. 2018;505(1):157–161. DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.09.005.

59. Hamilton D.H., Griner L.M., Keller J.M., Hu X., Southall N., Marugan J. et al. Targeting estrogen receptor signaling with fulvestrant enhances immune and chemotherapy-mediated cytotoxicity of human lung cancer. Clinical Cancer Research. 2016;22(24):6204–6216. DOI: 10.1158/1078-0432.ccr-15-3059.

60. Welte T., Zhang X.H., Rosen J.M. Repurposing antiestrogens for tumor immunotherapy. Cancer Discovery. 2017;7(1):17–19. DOI: 10.1158/2159-8290.cd-16-1308.


Рецензия

Для цитирования:


Стукань А.И., Горяинова А.Ю., Мещеряков А.А., Порханов В.А., Мурашко Р.А., Шаров С.В., Бодня В.Н. Динамические изменения опухолевого микроокружения под влиянием эстрадиола как диагностический критерий и мишень лекарственной терапии рака. Бюллетень сибирской медицины. 2022;21(1):171-182. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2022-1-171-182

For citation:


Stukan A.I., Goryainova A.Yu., Meshcheryakov A.A., Porkhanov V.A., Murashko R.A., Sharov S.V., Bodnya V.N. Dynamic changes in the tumor microenvironment under the effect of estradiol as a diagnostic tool and target for targeted cancer therapy. Bulletin of Siberian Medicine. 2022;21(1):171-182. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2022-1-171-182

Просмотров: 417


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1682-0363 (Print)
ISSN 1819-3684 (Online)