Гистологическая и иммуногистохимическая оценка тканей иммунодефицитных мышей с ксенографтами опухоли после введения NK-клеток человека

Иммуноонкология – активно развивающаяся область научно-прикладных исследований, которая произвела революцию в лечении рака. В частности, NK-клетки классифицируются как цитотоксические лимфоциты, которые играют решающую роль в распознавании и устранении злокачественных или инфицированных клеток. Цель исследования – проведение гистологической и иммуногистохимической оценки ксенографтов опухоли человека (рака поджелудочной железы человека) и внутренних органов иммунодефицитных мышей после введения суспензии NK-клеток человека. Материал и методы. Предварительно на 4 мышах линии NBSGW были смоделированы ксенографты путем подкожного введения клеток опухолевой линии ASPC_-1 (рак поджелудочной железы человека). На 24-е сутки исследования животным вводили суспензию NK-клеток мышам №2 и №4 внутривенно в количестве 8,8 млн и 9,2 млн, и подкожно – мышам №1 и №3 в количестве 10 млн и 14 млн NK-клеток, соответственно. На 28-е сутки исследований проводили эвтаназию животных и патоморфологическое исследование. Проводили рутинную гистологическую оценку внутренних органов мышей, иммуногистохимию образцов ксенографтов на наличие опухолевых клеток с антителами Cytokeratin 7 и Pan-Cytokeratin, а также ксенографтов и внутренних органов мышей на наличие CD56+ клеток. Результаты. Гистоархитектоника органов и тканей у животных была сохранена, в легких были обнаружены метастазы, инфильтрации СD56+ клеток в этой зоне в ткани легкого отмечено не было. В ксенографтах наблюдались единичные слабопозитивные СD56+ клетки, окрашивание мембраны которых было на грани видимости. В селезенке СD56+ клетки были единичные, также ярко окрашивалась часть сосудов ксенографта и селезенки (периферические нервные волокна, перициты). В образцах ксенографтов визуализировалась мелкокапельная дистрофия онкоцитов, воспалительная инфильтрация и индекс клеточного обновления был меньше или равен 1,0, что в комплексе свидетельствовало о слабо выраженных изменениях структуры опухоли. Заключение. Терапевтическое воздействие суспензии NK-клеток повышает опухолевый патоморфоз и ведет к увеличению области некрозов, в то время как индекс коэффициента клеточного обновления снижается. Необходимы дальнейшие исследования с увеличением дозы или кратности введения.

1. Абакушина Е.В., Кузьмина Е.Г., Коваленко Е.И. Основные свойства и функции NK-клеток человека. Иммунология. 2012;33 (4):220–224.

2. Артемьева А.С., Мурашкина А.А., Рогачев М.В. Иммуногистохимия: основы, методические подходы, группы маркеров: Учебное пособие. СПб.: 2020. 76.

3. Алдушкина Ю.В., Анисимова Н.Ю., Грицай А.Н., Новрузов К.М., Должикова Ю.И., Одарюк О.А. и др. Клиническая значимость обнаружения микрометастазов в лимфатических узлах при раке яичников. Российский биотерапевтический журнал. 2023;22(2):20–26. doi: 10.17650/1726-9784-2023-22-2-20-26.

4. Болдышевская М.А., Таширева Л.А., Андрюхова Е.С., Дронова Т.А., Вторушин С.В., Перельмутер В.М. Неструктурная роль цитокератинов при злокачественных новообразованиях. Успехи молекулярной онкологии. 2023;10:76–84. doi: 10.17650/2313-805X-2023-10-4-76-85.

5. Боробова Е.А., Жеравин А.А. Натуральные киллеры в иммунотерапии онкологических заболеваний. Сибирский онкологический журнал. 2018;17(6):97–104. doi: 10.21294/1814-4861-2018-17-6-97-104.

6. Гуревич Л.Е., Казанцева И.А., Корсакова Н.А., Бобров М.А. Значение иммуногистохимии для таргетной терапии и прогнозирования в онкологии. Альманах клинической медицины. 2012;27:27–34.

7. Гуревич Л.Е., Корсакова Н.А., Воронкова И.А., Казанцева И.А., Ашевская В.Е., Титов А.Г., и др. Прогностическое и дифференциально-диагностическое значение экспрессии цитокератинов 7 и 19 и тиреоидного фактора транскрипции-1 в нейроэндокринных опухолях легких разной степени злокачественности. Альманах клинической медицины. 2016;44(5):613–23.

8. Aparicio A, Tzelepi V, Araujo JC, Guo CC, Liang S, Troncoso P, et. al. Neuroendocrine prostate cancer xenografts with large-cell and small-cell features derived from a single patient's tumor: morphological, immunohistochemical, and gene expression profiles. Prostate. 2011 Jun 1;71(8):846-56. doi: 10.1002/pros.21301.

9. Bayrak R, Haltas H, Yenidunya S. The value of CDX2 and cytokeratins 7 and 20 expression in differentiating colorectal adenocarcinomas from extraintestinal gastrointestinal adenocarcinomas: cytokeratin 7-/20+ phenotype is more specific than CDX2 antibody. Diagn Pathol. 2012 Jan 23;7:9. doi: 10.1186/1746-1596-7-9.

10. Biassoni R. Human natural killer receptors, co-receptors, and their ligands. Curr Protoc Immunol. 2009; Chapter 14: 14.10.1-14.10.40. doi: 10.1002/cpim.47.

11. Chen DS, Mellman I. Oncology meets immunology: the cancer-immunity cycle. Immunity. 2013 Jul 25;39(1):1-10. doi: 10.1016/j.immuni.2013.07.012.

12. Chiossone L, Dumas PY, Vienne M, Vivier E. Natural killer cells and other innate lymphoid cells in cancer. Nat Rev Immunol. 2018 Nov;18(11):671-688. doi: 10.1038/s41577-018-0061-z. Erratum in: Nat Rev Immunol. 2018 Nov;18(11):726. doi: 10.1038/s41577-018-0077-4.

13. DeLellis RA, Shin SJ, Treaba OD. Chapter 10: Immunohistology of endocrine tumors. In: Dabbs D. J., editor. Diagnostic immunohistochemistry: theranostic and genomic applications. 3rd ed. Philadelphia: Saunders Elsevier; 2010;291–329. doi: 10.1016/B978-1-4160-5766-6.00014-5.

14. Dobiasch S, Kampfer S, Steiger K, Schilling D, Fischer JC, Schmid TE, et. al. Histopathological Tumor and Normal Tissue Responses after 3D-Planned Arc Radiotherapy in an Orthotopic Xenograft Mouse Model of Human Pancreatic Cancer. Cancers (Basel). 2021 Nov 12;13(22):5656. doi: 10.3390/cancers13225656.

15. Dum D, Menz A, Völkel C, De Wispelaere N, Hinsch A, Gorbokon N, et. al. Cytokeratin 7 and cytokeratin 20 expression in cancer: A tissue microarray study on 15,424 cancers. Exp Mol Pathol. 2022 Jun;126:104762. doi: 10.1016/j.yexmp.2022.104762.

16. Galli F, Rapisarda AS, Stabile H, Malviya G, Manni I, Bonanno E, et. al. In Vivo Imaging of Natural Killer Cell Trafficking in Tumors. J Nucl Med. 2015 Oct;56(10):1575-80. doi: 10.2967/jnumed.114.152918.

17. June CH, O'Connor RS, Kawalekar OU, Ghassemi S, Milone MC. CAR T cell immunotherapy for human cancer. Science. 2018 Mar 23;359(6382):1361-1365. doi: 10.1126/science.aar6711.

18. Kim SW, Roh J, Park CS. Immunohistochemistry for Pathologists: Protocols, Pitfalls, and Tips. J Pathol Transl Med. 2016 Nov;50(6):411-418. doi: 10.4132/jptm.2016.08.08.

19. Maskalenko NA, Zhigarev D, Campbell KS. Harnessing natural killer cells for cancer immunotherapy: dispatching the first responders. Nat Rev Drug Discov. 2022 Aug;21(8):559-577. doi: 10.1038/s41573-022-00413-7.

20. Parodi M, Astigiano S, Carrega P, Pietra G, Vitale C, Damele L, et. al. Murine models to study human NK cells in human solid tumors. Front Immunol. 2023 Jun 14;14:1209237. doi: 10.3389/fimmu.2023.1209237.

21. Pergolini I, Morales-Oyarvide V, Mino-Kenudson M, Honselmann KC, Rosenbaum MW, Nahar S, et. al. Tumor engraftment in patient-derived xenografts of pancreatic ductal adenocarcinoma is associated with adverse clinicopathological features and poor survival. PLoS One. 2017 Aug 30;12(8):e0182855. doi: 10.1371/journal.pone.0182855.

22. Shin E, Bak SH, Park T, Kim JW, Yoon SR, Jung H, et. al. Understanding NK cell biology for harnessing NK cell therapies: targeting cancer and beyond. Front Immunol. 2023 Jul 18;14:1192907. doi: 10.3389/fimmu.2023.1192907.

23. Swann JB, Smyth MJ. Immune surveillance of tumors. J Clin Invest. 2007 May;117(5):1137-46. doi: 10.1172/JCI31405.

24. Tarazona R., Lopez-Sejas N., Guerrero B., Hassouneh F., Valhondo I., Pera A., et. al. Current progress in NK cell biology and NK cell-based cancer immunotherapy. Cancer Immunol Immunother. 2020;69(5):879-899. doi: 10.1007/s00262-020-02532-9.

25. Tseng WW, Winer D, Kenkel JA, Choi O, Shain AH, Pollack JR, French R, Lowy AM, Engleman EG. Development of an orthotopic model of invasive pancreatic cancer in an immunocompetent murine host. Clin Cancer Res. 2010 Jul 15;16(14):3684-95. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-09-2384.

26. Wolf NK, Kissiov DU, Raulet DH. Roles of natural killer cells in immunity to cancer, and applications to immunotherapy. Nat Rev Immunol. 2023;2:90-105. doi: 10.1038/s41577-022-00732-1