logo
Медицинский вестник
Северного Кавказа
Научно-практический журнал
Зарегистрирован в Федеральной службе
по надзору за соблюдением законодательства
в сфере массовых коммуникаций
и охране культурного наследия
ПИ №ФС77-26521 от 7 декабря 2006 года
ISSN 2073-8137
rus
русский
eng
english

Поиск по сайту




Адрес редакции
355017, Ставрополь, улица Мира, 310.

Телефоны
(8652) 35-25-11, 35-32-29.

E-mail
medvestnik@stgmu.ru

Рейтинг@Mail.ru

Роль цитокинов в формировании иммунологического микроокружения при низкодифференцированных глиомах головного мозга, их значимость для диагностики и иммунотерапии

[Обзоры]
Кит Олег Иванович; Игнатов Сергей Николаевич; Златник Елена Юрьевна; Солдаткина Наталья Васильевна; Росторгуев Эдуард Евгеньевич; Сагакянц Александр Борисович; Шульгина Оксана Геннадьевна;

Глиальные опухоли составляют 35,5 % от общего числа опухолей ЦНС, а глиобластома (ГБ) – 54 % в структуре глиальных опухолей. Медиана выживаемости при ГБ составляет около 15 месяцев. Наряду с гистологическими особенностями опухолей не менее важными прогностическими критериями являются молекулярно-генетические аберрации. Так, на основании наличия мутации в гене IDH сформулирована концепция «вторичной глиобластомы», формирование которой невозможно без преобладания иммуносупрессивного микроокружения, в том числе изменения цитокинового состава. Приводится обзор литературы на основе анализа базы данных Pubmed о функциях, прогностической роли ряда цитокинов и возможного их использования в качестве мишеней для терапии ГБ.

Скачать

Список литературы:
1. Каприн А. Д., Старинский В. В., Петрова Г. В. Злокачественные новообразования в России в 2017 г. (заболеваемость и смертность). Москва, 2018.
2. Клинические рекомендации: Первичные опухоли центральной нервной системы. Министерство здравоохранения РФ, 2017.
3. Greenberg M. S. Handbook of Neurosurgery. Eighth Edition, 2016:612-628.
4. Thakkar J. P., Dolecek T. A., Horbinski C., Ostrom Q. T., Lightner D. [et al.]. Epidemiologic and molecular prognostic review of glioblastoma. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2014;23(10):1985-1996. https://doi.org/10.1158/1055-9965.EPI-14-0275
5. Louis D. N., Perry A., Reifenberger G., von Deimling A., Figarella-Branger D. [et al.]. The 2016 World Health Organization Classification of Tumors of the Central Nervous System: a summary. Acta Neuropathol. 2016;131(6):803-820. https://doi.org/10.1007/s00401-016-1545-1
6. Komori T. The 2016 WHO Classification of Tumours of the Central Nervous System: The Major Points of Revision. Neurol. Med. Chir. (Tokyo). 2017;57(7):301-311. https://doi.org/10.2176/nmc.ra.2017-0010
7. Wesseling P., Capper D. WHO 2016 Classification of gliomas. Neuropathol. Appl. Neurobiol. 2018;44(2):139-150. https://doi.org/10.1111/nan.12432
8. Cancer Genome Atlas Research. Comprehensive, Integrative Genomic Analysis of Diffuse Lower-Grade Gliomas. N. Eng. J. Med. 2015;372(26):2481-2498. https://doi.org/10.1056/nejmoa1402121
9. Aibaidula A., Chan A. K., Shi Z., Li Y., Zhang R. [et al.]. Adult IDH wild-type lower-grade gliomas should be further stratified. Neur. Oncol. 2017;19(10):1327-1337. https://doi.org/10.1093/neuonc/nox078
10. Khan I., Waqas M., Shamim M. S. Prognostic significance of IDH 1 mutation in patient with glioblastoma multiforme. J. Pak. Med. Assoc. 2017;67(5):816-817.
11. de Quintana-Schmidt C., Alvarez-Holzapfel M. J., Nomdedeu-Guinot J., Bague-Rosell S., Gallego-Rubio O. [et al.]. Isocitrate dehydrogenase type I mutation as a prognostic factor in glioblastoma and a literature review. Neurocirugia. 2015;26(6):276-283. https://doi.org/10.1016/j.neucir.2015.04.001
12. Горяйнов С. А., Гольдберг М. Ф., Голанов А. В., Золотова С. В., Шишкина Л. В. [и др.]. Феномен длительной выживаемости пациентов с глиобластомами. Часть I: роль клинико-демографических факторов и мутации IDH1 (R 132 H). Вопросы нейрохирургии им. Н. Н. Бурденко. 2017;81(3):5-16. https://doi.org/10.17116/neiro20178135-16
13. Weller M., Berger H., Hartmann C., Schramm J., Westphal M. [et al.]. Combined 1p/19q loss in oligodendroglial tumors: predictive or prognostic biomarker? Clin. Cancer Res. 2007;13(23):6933-6937. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-07-0573
14. Ohba S., Kuwahara K., Yamada S., Abe M., Hirose Y. Correlation between IDH, ATRX, and TERT promoter mutations in glioma. Brain Tumor Pathol. 2020;37(2):33-40. https://doi.org/10.1007/s10014-020-00360-4
15. Hanisch U. K. Microglia as a source and target of cytokines. Glia. 2002;40(2):140-155. https://doi.org/10.1002/glia.10161
16. Gieryng A., Pszczolkowska D., Walentynowicz K. A., Rajan W. D., Kaminska B. Immune microenvironment of gliomas. Lab. Invest. 2017;97(5):498-518. https://doi.org/10.1038/labinvest.2017.19
17. Choi B. D., Maus M. V., June C. H., Sampson J. H. Immunotherapy for Glioblastoma: Adoptive T-cell Strategies. Clin. Cancer. Res. 2019;25(7):2042-2048. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-18-1625
18. Chiorean R., Berindan-Neagoe I., Braicu C., Florian I. S., Leucuta D. [et al.]. Quantitative expression of serum biomarkers involved in angiogenesis and inflammation, in patients with glioblastoma multiforme: Correlations with clinical data. Cancer Biomark. 2014;14(2-3):185-194. https://doi.org/10.3233/CBM-130310
19. Chernov M. F., Muragaki Y., Kesari S., McCutcheon I. E. Intracranial Gliomas. Part III – Innovative treatment modalities. Basel: Karger, 2018:79-89.
20. Iwami K., Natsume A., Wakabayashi T. Cytokine networks in glioma. Neurosurg. Rev. 2011;34(3):253-263. https://doi.org/10.1007/s10143-011-0320-y
21. Iwami K., Natsume A., Wakabayashi T. Cytokine Therapy of Gliomas. Prog. Neurol. Surg. 2018;32:79-89. https://doi.org/10.1159/000469682
22. Charles N. A., Holland E. C., Gilbertson R., Glass R., Kettenmann H. The brain tumor microenvironment. Glia. 2012;60(3):502-514. https://doi.org/10.1002/glia.21264
23. Hwang J. S., Jung E. H., Kwon M. Y., Han I. O. Glioma-secreted soluble factors stimulate microglial activation: The role of interleukin-1β and tumor necrosis factor-α. J. Neuroimmunol. 2016;298:165-171. https://doi.org/10.1016/j.jneuroim.2016.08.001
24. Szulzewsky F., Pelz A., Feng X., Synowitz M., Markovic D. [et al.]. Glioma-associated microglia/macrophages display an expression profile different from M1 and M2 polarization and highly express Gpnmb and Spp1. PLoS One. 2015;10(2): e0116644. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116644
25. Berlow N. E., Svalina M. N., Quist M. J., Settelmeyer T. P., Zherebitskiy V. [et al.]. IL-13 receptors as possible therapeutic targets in diffuse intrinsic pontine glioma. PLoS One. 2018;13(4):е0193565. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0193565
26. Kore R. A., Abraham E. C. Inflammatory cytokines, interleukin-1 beta and tumor necrosis factor-alpha, upregulated in glioblastoma multiforme, raise the levels of CRYAB in exosomes secreted by U373 glioma cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2014;453(3):326-331. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2014.09.068
27. Hurmath F. K., Ramaswamy P., Nandakumar D. N. IL-1b microenvironment promotes proliferation, migration and invasion of human glioma cells. Cell. Biol. Int. 2014;38(12):1415-1422. https://doi.org/10.1002/cbin.10353
28. Tarassishin L., Casper D., Lee S. C. Aberrant Expression of Interleukin-1b and Inflammasome Activation in Human Malignant Gliomas. PLoS One. 2014;9(7):e103432. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0103432
29. Hai B. O., Qia O., Jia L. I., Lian -Jie L. V., Ben-Jin Nie. [et al.]. The effects of interleukin 2 and rAd-p53 as a treatment for glioblastoma. Mol. Med. Rep. 2018;17(3):4853-4859. https://doi.org/10.3892/mmr.2018.8408
30. Kim E. S., Choi Y. E., Hwang S. J., Han Y. H., Park M. J., Bae I. H. IL-4, a direct target of miR-340/429, is involved in radiation-induced aggressive tumor behavior in human carcinoma cells. Oncotarget. 2016;7(52):86836-86856. https://doi.org/10.18632/oncotarget.13561
31. Barzon L., Pacenti M., Franchin E., Colombo F., Palù G. HSV-TK/IL-2 gene therapy for glioblastoma multiforme. Methods. Mol. Biol. 2009;542:529-549. https://doi.org/10.1007/978-1-59745-561-9_28
32. Bai F. L., Yu Y. H., Tian H., Ren G. P., Wang H. [et al.]. Genetically engineered Newcastle disease virus expressing interleukin-2 and TNF-related apoptosis-inducing ligand for cancer therapy. Cancer Biol. Ther. 2014;15:1226-1238. https://doi.org/10.4161/cbt.29686
33. Weber F., Asher A., Bucholz R., Berger M., Prados M. [et al.]. Local convection enhanced delivery of IL4-Pseudomonas exotoxin (NBI-3001) for treatment of patients with recurrent malignant glioma. Acta Neurochir Suppl. 2003;88:93-103. https://doi.org/10.1007/bf02700027
34. Rainov N. G., Heidecke V. Long term survival in a patient with recurrent malignant glioma treated with intratumoral infusion of an IL4-targeted toxin (NBI-3001). J. Neurooncol. 2004;66(1-2):197-201. https://doi.org/10.1023/b:neon.0000013478.27604.01
35. Hunter C. A., Jones S. A. IL-6 as a keystone cytokine in health and disease. Nat. Immunol. 2015;16(5):448-457. https://doi.org/10.1038/ni1117-1271b
36. Wang Y., Chen X., Tang G., Liu D., Peng G. [et al.]. AS-IL6 promotes glioma cell invasion by inducing H3K27Ac enrichment at the IL6 promoter and activating IL6 transcription. FEBS Lett. 2016;590(24):4586-4593. https://doi.org/10.1002/1873-3468.12485
37. Yao Y., Ye H., Qi Z., Mo L., Yue Q. [et al.]. B7-H4(B7x)-mediated cross-talk between Glioma initiating cells and macrophages via the IL6/JAK/STAT3 pathway lead to poor prognosis in Glioma patients. Clin. Cancer Res. 2016;22(11):2778-2790. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-15-0858
38. Weissenberger J., Loeffler S., Kappeler A., Kopf M., Lukes A. [et al.]. IL-6 is required for glioma development in a mouse model. Oncogene. 2004;23(19):3308-3316. https://doi.org/10.1038/sj.onc.1207455
39. Jin X., Kim S. H., Jeon H. M., Beck S., Sohn Y. W. [et al.]. Interferon regulatory factor 7 regulates glioma stem cells via interleukin-6 and notch signalling. Brain. 2012;135(Pt4):1055-1069. https://doi.org/10.1093/brain/aws028
40. Jiang Y., Han S., Cheng W., Wang Z., Wu A. NFAT1-regulated IL6 signalling contributes to aggressive phenotypes of glioma. Cell. Commun. Signal. 2017;15(1):54. https://doi.org/10.1186/s12964-017-0210-1
41. Kosmopoulos M., Christofides A., Drekolias D., Zavras P., Antonios N. [et al.]. Critical Role of IL-8 Targeting in Gliomas. Curr. Med. Chem. 2018;25:1954-1967. https://doi.org/10.2174/0929867325666171129125712
42. Liu H., Mao P., Xie C., Xie W., Wang M., Jiang H. Association between interleukin 8-251 T/A and +781 C/T polymorphisms and glioma risk. Diagn. Pathol. 2015;10:138. https://doi.org/10.1186/s13000-015-0378-x
43. Henker C., Kriesen T., Furst K., Goody D., Glass А. [et al.]. Effect of 10 different polymorphisms on preoperative volumetric characteristics of glioblastoma multiforme. J. Neurooncol. 2016;126(3):585-592. https://doi.org/10.1007/s11060-015-2005-9
44. Zhang B., Shi L., Lu S., Sun X., Liu Y. [et al.]. Autocrine IL-8 promotes F-actin polymerization and mediate mesenchymal transition via ELMO1-NF-κB-Snail signaling in glioma. Cancer Biol. Ther. 2015;16(6):898-911. https://doi.org/10.1080/15384047.2015.1028702
45. Muller L., Muller-Haegele S., Mitsuhashi M., Gooding W., Okada H., Whiteside T. L. Exosomes isolated from plasma of glioma patients enrolled in a vaccination trial reflect antitumor immune activity and might predict survival. OncoImmunology. 2015;4(6):e1008347. https://doi.org/10.1080/2162402X.2015.1008347
46. Geginat J., Larghi P., Paroni M., Nizzoli G., Penatti A. [et al.]. The light and the dark sides of Interleukin-10 in immune-mediated diseases and cancer. Cytokine Growth Factor Rev. 2016;30:87-93. https://doi.org/10.1016/j.cytogfr.2016.02.003
47. Oft M. Immune regulation and cytotoxic T cell activation ofIL-10 agonists – Preclinical and clinical experience. Semin. Immunol. 2019;44:101325. https://doi.org/10.1016/j.smim.2019.101325
48. Zadka L., Kram P., Koscinski J., Jankowski R., Kaczmarek M. [et al.]. Association Between Interleukin-10 Receptors and the CD45-Immunophenotype of Central Nervous System Tumors: A Preliminary Study. Anticancer Res. 2017;37(10):5777-5783. https://doi.org/10.21873/anticanres.12019
49. Lippitz B. E. Cytokine patterns in patients with cancer: a systematic review. Lancet Oncol. 2013;14:e218-228. https://doi.org/10.1016/S1470-2045(12)70582-X
50. Klinke D. J. Enhancing the discovery and development of immunotherapies for cancer using quantitative and systems pharmacology: Interleukin-12 as a case study. J. Immunother. Cancer. 2015;3:27. https://doi.org/10.1186/s40425-015-0069-x
51. Barrett J. A., Cai H., Miao J., Khare P. D., Gonzalez P. [et al.]. Regulated intratumoral expression of IL-12 using a RheoSwitch Therapeutic System® (RTS®) gene switch as gene therapy for the treatment of glioma. Cancer Gene Therapy. 2018;25:106-116. https://doi.org/10.1038/s41417-018-0019-0
52. Brown C. E., Warden C. D., Starr R., Deng X., Badie B.[et al.]. Glioma IL13Rα2 is associated with mesenchymal signature gene 592 expression and poor patient prognosis. PLoS One. 2013;8(10):e77769. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0077769
53. Hung A. L., Garzon-Muvdi T., Lim M. Biomarkers and Immunotherapeutic Targets in Glioblastoma. World Neurosurg. 2017;102:494-506. https://doi.org/10.1016/j.wneu.2017.03.011
54. Vainchtein I. D., Chin G., Cho F. S., Kelley K. W., Miller J. G. [et al.]. Astrocyte-derived interleukin-33 promotes microglial synapse engulfment and neural circuit development. Science. 2018;359(6381):1269-1273. https://doi.org/10.1126/science.aal3589
55. Gramatzki D., Fre K., Cathomas G., Moch H., Weller M., Mertz K. D. Interleukin-33 in human gliomas: Expression and prognostic significance. Oncology Letters. 2016;12:445-452. https://doi.org/10.3892/ol.2016.4626
56. Groves M. D., Puduvalli V. K., Gilbert M. R., Levin V. A., Conrad C. A. [et al.]. Two phase II trials of temozolomide with interferon-α2b (pegylated and non-pegylated) in patients with recurrent glioblastoma multiforme. Br. J. Cancer. 2009;101(4):615-620. https://doi.org/10.1038/sj.bjc.6605189
57. Shen D., Guo C. C., Wang J., Qiu Z. K., Sai K. [et al.]. Interferon-α/β enhances temozolomide activity against MGMT-positive glioma stem-like cells. Oncology Reports. 2015;34:2715-2721. https://doi.org/10.3892/or.2015.4232
58. Deniz C. D., Gürbilek M., Koc M. Prognostic value of interferon-gamma, interleukin-6, and tumor necrosis factor-alpha in the radiation response of patients diagnosed with locally advanced non-small-cell lung cancer and glioblastoma multiforme. Turk. J. Med. Sci. 2018;48(1):117-123. https://doi.org/10.3906/sag-1611-77
59. Wolff J. E., Wagner S., Reinert C., Gnekow A., Kortmann R. D. [et al.]. Maintenance treatment with interferongamma and low-dose cyclophosphamide for pediatric high-grade glioma. J. Neurooncol. 2006;79(3):315-321. https://doi.org/10.1007/s11060-006-9147-8

Ключевые слова: глиобластома, низкодифференцированные глиальные опухоли, цитокиновое микроокружение глиальных опухолей


Учредители:
Ставропольская государственная медицинская академия
Государственный научно-исследовательский институт курортологии
Пятигорская государственная фармацевтическая академия