Роль цитокинов и регуляторных молекул клеточного цикла в прогнозировании достижения ответа на терапию у больных хроническим миелолейкозом

В в е д е н и е . Несмотря на значительные успехи в терапии больных хроническим миелолейкозом (ХМЛ), улучшение показателей выживаемости, развитие резистентности к ингибиторам тирозинкиназ (ИТК) остается актуальной проблемой.

Ц е л ь . Изучить взаимосвязь уровня экспрессии на клетках костного мозга регуляторных белков р53, с-myc, ki-67 и каспазы-3 и концентрации отдельных про- и противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови с эффективностью терапии больных ХМЛ.

М а т е р и а л ы и м е т о д ы . Обследовано 74 пациента с ХМЛ в хронической фазе заболевания, получающих терапию ИТК. У всех обследованных пациентов проведено определение концентрации отдельных цитокинов и ростовых факторов (TNF-α, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, IL-17, IL-18, IFN-α и VEGF-A) в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа и иммуноцитохимическое исследование мазков костного мозга с моноклональными антителами против антигенов регуляторных молекул ki-67, р53, c-myc и каспазы-3. Для определения роли изучаемых биомаркеров в прогнозировании эффекта от терапии проведен сравнительный анализ их значений в группах больных, достигших (n = 50) и не достигших (n = 24) большого молекулярного ответа (БМО).

Р е з у л ь т а т ы . Сравнительный анализ уровня экспрессии на клетках костного мозга регуляторных молекул и концентрации цитокинов, ростовых факторов в сыворотке крови больных ХМЛ в зависимости от глубины ответа на терапию ИТК показал, что у пациентов, не достигших БМО, отмечается достоверно более высокий уровень экспрессии каспазы-3 и концентрации провоспалительных цитокинов IL-1β, IL-2, IL-6 и IL-17, а также ростового фактора VEGF-А по сравнению с таковым у пациентов с достигнутым ответом на терапию (БМО). В свою очередь, достижение БМО характеризовалось более высоким уровнем экспрессии регуляторных молекул р53 и c-myc, а также увеличением концентрации IL-10 и снижением концентрации IL-1β, IL-2, IL-6 и IL-17. Анализ корреляционных взаимосвязей между уровнем экспрессии изучаемых регуляторных молекул и концентрацией отдельных цитокинов показал наличие статистически значимой отрицательной взаимосвязи с-myc и р53 с IL-2, IL-1β, IL-17 и положительной (прямой) взаимосвязи с-myc и р53 с IL-10, прямой взаимосвязи между уровнем каспазы-3 и IL-2, IL-1β, IL-6, IL-17 и обратной взаимосвязи между каспазой-3 и IL-10. Таким образом, достижение БМО у больных ХМЛ вероятнее при более высокой экспрессии на клетках костного мозга регуляторных молекул c-myc и р53, низкой экспрессии каспазы-3, а также низкой концентрации в сыворотке крови IL-2, IL-1β, IL-17, IL-6 и высокой концентрации IL-10, что указывает на синергизм в участии изучаемых биомаркеров в патогенезе ХМЛ и его опухолевой прогрессии. Результаты ROC-анализа показали высокое качество прогностических моделей, характеризующих достижение БМО при уровне экспрессии в костном мозге c-myc > 6%, р53 > 4%, коррелирующем с низкими концентрациями в сыворотке крови IL-2, IL-1β, IL-17 и высокой концентрацией IL-10, что указывает на возможность использования данных показателей в качестве потенциальных биомаркеров эффективности терапии ХМЛ и достижения БМО.

З а к л ю ч е н и е . Результаты исследования показали, что концентрация цитокинов в сыворотке крови больных ХМЛ коррелирует с интенсивностью экспрессии белков c-myc, p53, каспазы-3 и имеет значение в прогнозировании эффективности терапии.

1. Cortes J., Lang F. Third-line therapy for chronic myeloid leukemia: current status and future directions // J. Hematol. Oncol. 2021;14(1):44. DOI: 10.1186/s13045-021-01055-9.

2. Zhang B., Ho Y.W., Huang Q. et al. Altered microenvironmental regulation of leukemic and normal stem cells in chronic myelogenous leukemia // Cancer Cell. 2012;21(4):577-592. DOI: 10.1016/j.ccr.2012.02.018.

3. Malireddi R.K.S., Karki R., Sundaram B. et al. Inflammatory cell death, PANoptosis, mediated by cytokines in diverse cancer lineages inhibits tumor growth // Immunohorizons. 2021;5(7):568-580. DOI: 10.4049/immunohorizons.2100059.

4. Hochhaus A., Baccarani M., Silver R.T. et al. European LeukemiaNet 2020 recommendations for treating chronic myeloid leukemia // Leukemia. 2020;34:966- 984. DOI: 10.1038/s41375-020-0776-2.

5. Harrington P., Dillon R., Radia D. et al. Chronic myeloid leukaemia patients at diagnosis and resistant to tyrosine kinase inhibitor therapy display exhausted T-cell phenotype // Br. J. Haematol. 2022;198(6):1011- 1015. DOI: 10.1111/bjh.18302.

6. Lee C.R., Kang J.A., Kim H.E. et al. Secretion of IL-1β from imatinib-resistant chronic myeloid leukemia cells contributes to BCR-ABL mutation-independent imatinib resistance // FEBS Lett. 2016;590(3):358-368. DOI: 10.1002/1873-3468.12057.

7. Nievergall E., Reynolds J., Kok C.H. et al. TGF-α and IL-6 plasma levels selectively identify CML patients who fail to achieve an early molecular response or progress in the first year of therapy // Leukemia. 2016;3(6):1263-1272. DOI: 10.1038/leu.2016.34.

8. Kvasnicka H.M., Thiele J., Staib P. et al. Reversal of bone marrow angiogenesis in chronic myeloid leukemia following imatinib mesylate (STI571) therapy // Blood. 2004;103(9):3549-3551. DOI: 10.1182/blood-2003-08-2734.

9. Han Y., Ye A., Bi L. et al. Th17 cells and interleukin-17 increase with poor prognosis in patients with acute myeloid leukemia // Cancer Sci. 2014;105(8):933-942. DOI: 10.1111/cas.12459.

10. Соснина А.В., Великая Н.В., Вараксин Н.А. и др. Роль цитокинов в патогенезе злокачественных новообразований. Новосибирск, 2014. 128 с.

11. Mannino M.H., Zhu Z., Xiao H. et al. The paradoxical role of IL-10 in immunity and cancer // Cancer Lett. 2015;367(2):103-107. DOI: 10.1016/j.canlet.2015.07.009.

12. Gerlini G., Tun-Kyi A., Dudli C. et al. Metastatic melanoma secreted IL-10 down-regulates CD1 molecules on dendritic cells in metastatic tumor lesions // Am. J. Pathol. 2004;165(6):1853-1863. DOI: 10.1016/S0002-9440(10)63238-5.

13. Goetz A.W., van der Kuip H., Maya R. et al. Requirement for Mdm2 in the survival effects of Bcr-Abl and interleukin 3 in hematopoietic cells // Cancer Res. 2001;61(20):7635-7641.

14. Velasco-Hernández T., Vicente-Dueñas C., Sánchez- García I. et al. p53 restoration kills primitive leukemia cells in vivo and increases survival of leukemic mice // Cell Cycle. 2013;12(1):122-132. DOI: 10.4161/cc.23031.

15. Carter B.Z., Mak P.Y., Mak D.H. Synergistic effects of p53 activation via MDM2 inhibition in combination with inhibition of Bcl-2 or Bcr-Abl in CD34+ proliferating and quiescent chronic myeloid leukemia blast crisis cells // Oncotarget. 2015;6(31):30487-30499. DOI: 10.18632/oncotarget.5890.

16. Duffy M.J., O’Grady S., Tang M., Crown J. MYC as a target for cancer treatment // Cancer Treat. Rev. 2021;94:102154. DOI: 10.1016/j.ctrv.2021.102154.

17. Pippa R., Odero M.D. The role of MYC and PP2A in the initiation and progression of myeloid leukemias // Cells. 2020;9(3):544. DOI: 10.3390/cells9030544.

18. Elbadawy M., Usui T., Yamawaki H., Sasaki K. Emerging roles of c-Myc in cancer stem cell-related signaling and resistance to cancer chemotherapy: a potential therapeutic target against colorectal cancer // Int. J. Mol. Sci. 2019;20(9):2340. DOI: 10.3390/ijms20092340.

19. Akita H., Marquardt J.U., Durkin M.E. et al. MYC activates stem-like cell potential in hepatocarcinoma by a p53-dependent mechanism // Cancer Res. 2014;74(20):5903-5913. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-14-0527.

20. Miller D.M., Thomas S.D., Islam A. et al. c-Myc and cancer metabolism // Clin. Cancer Res. 2012;18(20):5546-5553. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-12-0977.

21. Ji F., Zhang Zh., Zhang Y. et al. Low expression of c-Myc protein predicts poor outcomes in patients with hepatocellular carcinoma after resection // BMC Cancer. 2018;18(1):460. DOI: 10.1186/s12885-018-4379-5.

22. Yang X., Zhong D.N., Qin H. et al. Caspase-3 overexpression is associated with poor overall survival and clinicopathological parameters in breast cancer: a metaanalysis of 3091 cases // Oncotarget. 2017;9(9):8629-8641. DOI: 10.18632/oncotarget.23667.

23. Flanagan L., Meyer M., Fay J. et al. Low levels of Caspase- 3 predict favourable response to 5FU-based chemotherapy in advanced colorectal cancer: Caspase-3 inhibition as a therapeutic approach // Cell. Death. Dis. 2016;7:e2087. DOI: 10.1038/cddis.2016.7.

24. Schauer I.G., Zhang J., Xing Z. et al. Interleukin-1β promotes ovarian tumorigenesis through a p53/NF-κBmediated inflammatory response in stromal fi broblasts // Neoplasia. 2013;15(4):409-420. DOI: 10.1593/neo.121228.

25. Li Q., Xu X., Zhong W. et al. IL-17 induces radiation resistance of B lymphoma cells by suppressing p53 expression and thereby inhibiting irradiation-triggered apoptosis // Cell. Mol. Immunol. 2015;12(3):366-372. DOI: 10.1038/cmi.2014.122.

26. Liu L., Lu Y., Martinez J. et al. Proinflammatory signal suppresses proliferation and shifts macrophage metabolism from Myc-dependent to HIF1α-dependent // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2016;113(6):1564-1569. DOI: 10.1073/pnas.1518000113.