anatomyЖурнал анатомии и гистопатологииJournal of Anatomy and Histopathology2225-7357N.N. Burdenko Voronezh State Medical University10.18499/2225-7357-2019-8-3-59-65anatomy-957Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL PAPERSМорфологические изменения в клетках протоковой аденокарциномы поджелудочной железы при эпителиально-мезенхимальном переходеMorphological Changes in the Cells of the Ductal Adenocarcinoma of the Pancreas at Epithelial-Mesenchymal TransitionСотниковаТ. Н.SotnikovaT. N.

Сотникова Татьяна Николаевна ГБУЗ Городская клиническая больница №1 им. Н.И. Пирогова Департамента здравоохранения города Москвы

Ленинский пр-т, 8, Москва, 119049

Tat'yana Sotnikova Pirogov Municipal Clinical Hospital of Moscow Healthcare Department

Leninskii pr-t, 8, Moscow, 119049

mnichmaxim@yandex.ruСетдиковаГ. Р.SetdikovaG. R.ПаклинаО. В.PaklinaO. V.ШубинВ. П.ShubinV. P.МниховичМ. В.MnikhovichM. V.ЦукановА. С.TsukanovA. S.КарповА. А.KarpovA. A.ТавобиловМ. М.TavobilovM. M.ЛебедевС. С.LebedevS. S.ОзероваД. С.OzerovaD. S.ГБУЗ Городская клиническая больница №1 им. Н.И. Пирогова Департамента здравоохранения города Москвы; ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н. И. Пирогова» Минздрава РоссииPirogov Municipal Clinical Hospital of Moscow Healthcare Department; Pirogov Russian National Research Medical UniversityГБУЗ Городская клиническая больница им. С.П. Боткина Департамента здравоохранения города Москвы; ФГБНУ «Научно-исследовательский институт морфологии человека»Botkin Municipal Clinical Hospital of Moscow Healthcare Department; Research Institute of Human MorphologyГБУЗ Городская клиническая больница им. С.П. Боткина Департамента здравоохранения города Москвы; ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н. И. Пирогова» Минздрава РоссииBotkin Municipal Clinical Hospital of Moscow Healthcare Department; Pirogov Russian National Research Medical UniversityФГБУ «Государственный научный центр колопроктологии им. А.Н. Рыжих» Минздрава РоссииRyzhikh State Scientific Center of ColoproctologyФГБНУ «Научно-исследовательский институт морфологии человека»; ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н. И. Пирогова» Минздрава РоссииResearch Institute of Human Morphology; Pirogov Russian National Research Medical UniversityГБУЗ Городская клиническая больница им. С.П. Боткина Департамента здравоохранения города МосквыBotkin Municipal Clinical Hospital of Moscow Healthcare Department201915102019835965Copyright © Сотникова Т.Н., Сетдикова Г.Р., Паклина О.В., Шубин В.П., Мнихович М.В., Цуканов А.С., Карпов А.А., Тавобилов М.М., Лебедев С.С., Озерова Д.С., 20192019Сотникова Т.Н., Сетдикова Г.Р., Паклина О.В., Шубин В.П., Мнихович М.В., Цуканов А.С., Карпов А.А., Тавобилов М.М., Лебедев С.С., Озерова Д.С.Sotnikova T.N., Setdikova G.R., Paklina O.V., Shubin V.P., Mnikhovich M.V., Tsukanov A.S., Karpov A.A., Tavobilov M.M., Lebedev S.S., Ozerova D.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://anatomy.elpub.ru/jour/article/view/957

Цель исследования – изучить экспрессию генов-маркеров эпителиально-мезенхимального перехода в протоковой аденокарциноме поджелудочной железы.

Материал и методы

Материал и методы. Операционный материал от 44 пациентов с протоковой аденокарциномой поджелудочной железы подвергался морфологическому анализу с молекулярно-генетическим исследованием. В обнаруженных участках анапластического компонента выявляли суммарную РНК с помощью набора RNeasy Mini Kit (Qiagen, Германия). Для молекулярно-генетического исследования эпителиальномезенхимального перехода (ЭМП) использовали 5 генов-маркеров: ZEB1, ZEB2, CDH1, VIM, SNAIL1 (SLUG). Измерение экспрессии генов проводили в 3 разовом повторении, используя интеркалирующий краситель EvaGreen. На серийных парафиновых срезах с применением технологии tissue microarrays, проводили иммуногистохимическое выявление р63, гладкомышечного актина, общего цитокератина, цитокератина 7, виментина, Е-кадгерина (Ventana).

Результаты

Результаты. В результате проведенного исследования в клетках анапластического компонента выявлена положительная реакция с мезенхимальными маркерами (виментин, р63, гладкомышечный актин), в отличие от железистого компонента. При молекулярном исследовании анапластического компонента изменения экспрессии генов характеризовались как ЭМП-положительные.

Заключение

Заключение. Гетерогенность протокового рака проявляется в появлении анапластического (саркомоподобного) компонента, в котором прослеживается способность эпителиальных опухолевых клеток приобретать свойство мезенхимальных клеток, не требующих стромы и обладающих агрессивным злокачественным потенциалом, влияющем на выживаемость больных.

The aim of the research was to study the expression of marker genes for the epithelial-mesenchymal transition in the ductal adenocarcinoma of the pancreas.

Material and methods

Material and methods. Surgical material from 44 patients with ductal adenocarcinoma of the pancreas was subjected to morphological analysis with molecular genetic research. Total RNA was detected in the detected sections of the anaplastic component using the RNeasy Mini Kit (Qiagen, Germany). 5 marker genes were used for molecular genetic studies of the epithelial-mesenchymal transition (EMT): ZEB1, ZEB2, CDH1, VIM, SNAIL1 (SLUG). Gene expression was measured in triplicate using an EvaGreen intercalating dye. On serial paraffin sections using tissue microarrays technology, immunohistochemical detection of p63, smooth muscle actin, total cytokeratin, cytokeratin 7, vimentin, E-cadherin (Ventana) was performed.

Results

Results. As a result of the study, a positive reaction with mesenchymal markers (vimentin, p63, smooth muscle actin) was detected in the cells of the anaplastic component, in contrast to the glandular component. In a molecular study of the anaplastic component, changes in gene expression were characterized as EMT-positive.

Conclusion

Conclusion. The heterogeneity of ductal cancer is manifested in the appearance of an anaplastic (sarcomalike) component, in which the ability of epithelial tumor cells to acquire the property of mesenchymal cells that do not require stroma and have aggressive malignant potential that affects the survival of patients is traced.

кератин-7виментинэпителиально-мезенхимальный переходкератиныактиныCDH1 протеинкадгериныпротоковая карциномаРНКkeratin-7vimentinepithelial-mesenchymal transitionceratinsactinsCDH1 proteincadherinscarcinoma ductalRNAReferencesПаклина О.В., Сетдикова Г.Р. Методология исследования операционного материала при протоковом раке поджелудочной железы. Клиническая и экспериментальная морфология. 2014; 1:42–50Paklina OV, Setdikova GR. Operational research methodology material in ductal pancreatic cancer. Clinical and Experimental Morphology. 2014; 1:42–50 (in Russian).Шубин В.П., Шелыгин Ю.А., Сушков О.И., Цуканов А.С. Роль эпителиальномезенхимального перехода в развитии колоректального рака (обзор литературы). Колопроктология. 2018; 2:111–7Shubin VP, Shelygin YuA, Sushkov OI, Tsukanov AS. The role of the epithelially-mesenchimal transition in the development of colorectal cancer (review). Koloproktologia. 2018; 2:111–7 (in Russian).Bosman FT. World Health Organization. WHO classification of tumours of the digestive system. Lyon: Iarc Press; 2010.Bosman FT. World Health Organization. WHO classification of tumours of the digestive system. Lyon: Iarc Press; 2010.Fujita H, Ohuchida K, Mizumoto K, Nakata K, Yu J, Kayashima T, et al. α-Smooth Muscle Actin Expressing Stroma Promotes an Aggressive Tumor Biology in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma. Pancreas. 2010 Nov;39(8):1254–62. DOI: 10.1097/mpa.0b013e3181dbf647Fujita H, Ohuchida K, Mizumoto K, Nakata K, Yu J, Kayashima T, et al. α-Smooth Muscle Actin Expressing Stroma Promotes an Aggressive Tumor Biology in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma. Pancreas. 2010 Nov;39(8):1254–62. DOI: 10.1097/mpa.0b013e3181dbf647Gao Q, Liang W-W, Foltz SM, Mutharasu G, Jayasinghe RG, Cao S, et al. Driver Fusions and Their Implications in the Development and Treatment of Human Cancers. Cell Reports. 2018 Apr;23(1):227–238.e3. DOI: 10.1016/j.celrep.2018.03.050Gao Q, Liang W-W, Foltz SM, Mutharasu G, Jayasinghe RG, Cao S, et al. Driver Fusions and Their Implications in the Development and Treatment of Human Cancers. Cell Reports. 2018 Apr;23(1):227–238.e3. DOI: 10.1016/j.celrep.2018.03.050Kabashima-Niibe A, Higuchi H, Takaishi H, Masugi Y, Matsuzaki Y, Mabuchi Y, et al. Mesenchymal stem cells regulate epithelial-mesenchymal transition and tumor progression of pancreatic cancer cells. Cancer Science. 2013 Jan 11;104(2):157–64. DOI: 10.1111/cas.12059Kabashima-Niibe A, Higuchi H, Takaishi H, Masugi Y, Matsuzaki Y, Mabuchi Y, et al. Mesenchymal stem cells regulate epithelial-mesenchymal transition and tumor progression of pancreatic cancer cells. Cancer Science. 2013 Jan 11;104(2):157–64. DOI: 10.1111/cas.12059Kadaba R, Birke H, Wang J, Hooper S, Andl CD, Di Maggio F, et al. Imbalance of desmoplastic stromal cell numbers drives aggressive cancer processes. The Journal of Pathology. 2013 Mar 21;230(1):107–17. DOI: 10.1002/path.4172Kadaba R, Birke H, Wang J, Hooper S, Andl CD, Di Maggio F, et al. Imbalance of desmoplastic stromal cell numbers drives aggressive cancer processes. The Journal of Pathology. 2013 Mar 21;230(1):107–17. DOI: 10.1002/path.4172Müerköster S, Wegehenkel K, Arlt A, Witt M, Sipos B, Kruse M-L, et al. Tumor Stroma Interactions Induce Chemoresistance in Pancreatic Ductal Carcinoma Cells Involving Increased Secretion and Paracrine Effects of Nitric Oxide and Interleukin1β. Cancer Research. 2004 Feb 15;64(4):1331–7. DOI: 0.1158/0008-5472.can-031860Müerköster S, Wegehenkel K, Arlt A, Witt M, Sipos B, Kruse M-L, et al. Tumor Stroma Interactions Induce Chemoresistance in Pancreatic Ductal Carcinoma Cells Involving Increased Secretion and Paracrine Effects of Nitric Oxide and Interleukin1β. Cancer Research. 2004 Feb 15;64(4):1331–7. DOI: 0.1158/0008-5472.can-031860Raphael BJ, Hruban RH, Aguirre AJ, Moffitt RA, Yeh JJ, Stewart C, et al. Integrated Genomic Characterization of Pancreatic Ductal Adenocarcinoma. Cancer Cell. 2017 Aug;32(2):185–203.e13. DOI: 10.1016/j.ccell.2017.07.007Raphael BJ, Hruban RH, Aguirre AJ, Moffitt RA, Yeh JJ, Stewart C, et al. Integrated Genomic Characterization of Pancreatic Ductal Adenocarcinoma. Cancer Cell. 2017 Aug;32(2):185–203.e13. DOI: 10.1016/j.ccell.2017.07.007Rhim AD, Mirek ET, Aiello NM, Maitra A, Bailey JM, McAllister F, et al. EMT and Dissemination Precede Pancreatic Tumor Formation. Cell. 2012 Jan;148(1–2):349–61. DOI: 10.1016/j.cell.2011.11.025Rhim AD, Mirek ET, Aiello NM, Maitra A, Bailey JM, McAllister F, et al. EMT and Dissemination Precede Pancreatic Tumor Formation. Cell. 2012 Jan;148(1–2):349–61. DOI: 10.1016/j.cell.2011.11.025Savagner P. Leaving the neighborhood: molecular mechanisms involved during epithelialmesenchymal transition. BioEssays. 2001;23(10):912–23. DOI: 10.1002/bies.1132Savagner P. Leaving the neighborhood: molecular mechanisms involved during epithelialmesenchymal transition. BioEssays. 2001;23(10):912–23. DOI: 10.1002/bies.1132Thiery JP. Epithelial-mesenchymal transitions in tumour progression. Nature Reviews Cancer. 2002 Jun;2(6):442–54. DOI: 10.1038/nrc822Thiery JP. Epithelial-mesenchymal transitions in tumour progression. Nature Reviews Cancer. 2002 Jun;2(6):442–54. DOI: 10.1038/nrc822Yen TWF, Aardal NP, Bronner MP, Thorning DR, Savard CE, Lee SP, et al. Myofibroblasts are responsible for the desmoplastic reaction surrounding human pancreatic carcinomas. Surgery. 2002 Feb;131(2):129–34. DOI: 10.1067/msy.2002.119192Yen TWF, Aardal NP, Bronner MP, Thorning DR, Savard CE, Lee SP, et al. Myofibroblasts are responsible for the desmoplastic reaction surrounding human pancreatic carcinomas. Surgery. 2002 Feb;131(2):129–34. DOI: 10.1067/msy.2002.119192

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