DOI: https://doi.org/10.14739/2310-1237.2020.2.212819

Значення CD44- і ALDH 1-позитивних стовбурових клітин у прогресії колоректальної аденокарциноми

M. A. Shyshkin, V. O. Tumanskyi, T. O. Khrystenko

Анотація


 

Мета роботи – проаналізувати показники імуногістохімічної експресії СD44 та ALDH1, а також їх кореляції з проліферативною та апоптотичною активністю ракових клітин на I–IV стадіях (pTNM) розвитку колоректальної аденокарциноми (КРА).

Матеріали та методи. Виконали комплексне патогістологічне та імуногістохімічне дослідження операційного матеріалу 30 пацієнтів, яких прооперували з приводу колоректальної аденокарциноми I–IV стадій.

Результати. Встановили, що колоректальна аденокарцинома характеризується мембранно-цитоплазматичною експресією CD44 у клітинах строми пухлини (площа імунопозитивних клітин у КРА = 61,26 (42,58; 79,15) %). Площа, яку займають ці клітини, вірогідно збільшується під час прогресування раку від I до III стадії, а також прямо корелює з глибиною інвазії пухлини, наявністю реґіонарних і віддалених метастазів. Колоректальна карцинома характеризується цитоплазматичною експресією ALDH1 у клітинах строми пухлини. Площа імунопозитивних клітин строми в КРА = 40,22 (22,54; 47,77) % вірогідно збільшується під час прогресування пухлини від II до IV стадії, а також корелює з глибиною її інвазії. В колоректальній аденокарциномі також наявна цитоплазматична експресія ALDH1 у ракових клітинах; площа імунопозитивних ракових клітин в КРА = 42,15 (32,06; 50,42) %. Площа імунопозитивних ракових клітин вірогідно зростає під час прогресування пухлини від III до IV стадії і прямо корелює з кожним із показників pTNM. Кореляційний аналіз показників експресії досліджених маркерів показав закономірності: площа CD44-позитивних клітин строми, що збільшується під час прогресування КРА, асоціюється зі зниженням рівня проліферації ракових клітин, а також з активацією епітеліально-мезенхіамального переходу останніх; площа ALDH1-позитивних клітин строми, що збільшується на вищих стадіях КРА, асоціюється зі зниженням рівня апоптозу ракових клітин.

Висновки. Площа CD44-позитивних клітин строми достовірно зростає при прогресії пухлини від I до III стадії та асоціюється зі зниженням проліферації ракових клітин. Площа ALDH1-позитивних клітин строми вірогідно зростає при прогресії пухлини від II до IV стадії та асоціюється зі зниженням апоптозу ракових клітин, а площа ALDH1-позитивних ракових клітин вірогідно зростає при прогресії пухлини від III до IV стадії.


Ключові слова


колоректальний рак; CD44 антиген; альдегіддегідрогеназа 1; проліферація; апоптоз

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Bray, F., Ferlay, J., Soerjomataram, I., Siegel, R. L., Torre, L. A., & Jemal, A. (2018). Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA: a cancer journal for clinicians, 68(6), 394-424. https://doi.org/10.3322/caac.21492

Rawla, P., Sunkara, T., & Barsouk, A. (2019). Epidemiology of colorectal cancer: incidence, mortality, survival, and risk factors. Przeglad gastroenterologiczny, 14(2), 89-103. https://doi.org/10.5114/pg.2018.81072

Tumanskyi, V. O., & Kovalenko, I. S. (2019). Rakovye stvolovye i mezenkhimal'nye stvolove kletki v protokovoi adenokartsinome podzheludochnoi zhelezy [Cancer stem cells and mesenchymal stem cells in pancreatic ductal adenocarcinoma]. Pathologia, 16(1), 131-138. [in Russian]. https://doi.org/10.14739/2310-1237.2019.1.166476

Moharil, R. B., Dive, A., Khandekar, S., & Bodhade, A. (2017). Cancer stem cells: An insight. Journal of oral and maxillofacial pathology : JOMFP, 21(3), 463. https://doi.org/10.4103/jomfp.JOMFP_132_16

Najafi, M., Farhood, B., & Mortezaee, K. (2019). Cancer stem cells (CSCs) in cancer progression and therapy. Journal of cellular physiology, 234(6), 8381-8395. https://doi.org/10.1002/jcp.27740

Najafi, M., Mortezaee, K., & Majidpoor, J. (2019). Cancer stem cell (CSC) resistance drivers. Life sciences, 234, 116781. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2019.116781

Zhou, Y., Xia, L., Wang, H., Oyang, L., Su, M., Liu, Q., Lin, J., Tan, S., Tian, Y., Liao, Q., & Cao, D. (2017). Cancer stem cells in progression of colorectal cancer. Oncotarget, 9(70), 33403-33415. https://doi.org/10.18632/oncotarget.23607

Morath, I., Hartmann, T. N., & Orian-Rousseau, V. (2016). CD44: More than a mere stem cell marker. The international journal of biochemistry & cell biology, 81(Pt A), 166-173. https://doi.org/10.1016/j.biocel.2016.09.009

Wang, L., Zuo, X., Xie, K., & Wei, D. (2018). The Role of CD44 and Cancer Stem Cells. Methods in molecular biology, 1692, 31-42. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-7401-6_3

Chen, C., Zhao, S., Karnad, A., & Freeman, J. W. (2018). The biology and role of CD44 in cancer progression: therapeutic implications. Journal of hematology & oncology, 11(1), 64. https://doi.org/10.1186/s13045-018-0605-5

Senbanjo, L. T., & Chellaiah, M. A. (2017). CD44: A Multifunctional Cell Surface Adhesion Receptor Is a Regulator of Progression and Metastasis of Cancer Cells. Frontiers in cell and developmental biology, 5, 18. https://doi.org/10.3389/fcell.2017.00018

Xia, P., & Xu, X. Y. (2016). Prognostic significance of CD44 in human colon cancer and gastric cancer: Evidence from bioinformatic analyses. Oncotarget, 7(29), 45538-45546. https://doi.org/10.18632/oncotarget.9998

Inoue, K., & Fry, E. A. (2015). Aberrant Splicing of Estrogen Receptor, HER2, and CD44 Genes in Breast Cancer. Genetics & epigenetics, 7, 19-32. https://doi.org/10.4137/GEG.S35500

Vassalli, G. (2019). Aldehyde Dehydrogenases: Not Just Markers, but Functional Regulators of Stem Cells. Stem cells international, 2019, 3904645. https://doi.org/10.1155/2019/3904645

Singh, S., Arcaroli, J., Thompson, D. C., Messersmith, W., & Vasiliou, V. (2015). Acetaldehyde and retinaldehyde-metabolizing enzymes in colon and pancreatic cancers. Advances in experimental medicine and biology, 815, 281-294. https://doi.org/10.1007/978-3-319-09614-8_16

Ma, F., Li, H., Li, Y., Ding, X., Wang, H., Fan, Y., Lin, C., Qian, H., & Xu, B. (2017). Aldehyde dehydrogenase 1 (ALDH1) expression is an independent prognostic factor in triple negative breast cancer (TNBC). Medicine, 96(14), e6561. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000006561

Chen, J., Xia, Q., Jiang, B., Chang, W., Yuan, W., Ma, Z., Liu, Z., & Shu, X. (2015). Prognostic Value of Cancer Stem Cell Marker ALDH1 Expression in Colorectal Cancer: A Systematic Review and Meta-Analysis. PloS one, 10(12), e0145164. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0145164

Shyshkin, M. A. (2016). Sravnitel'naya immunogistokhimicheskaya kharakteristika proliferatsii i apoptoza kolorektal'noi adenokartsinomy [Comparative immunohistochemical study of proliferation and apoptosis in colorectal adenocarcinoma]. Pathologia, (3), 65-72. [in Russian]. https://doi.org/10.14739/2310-1237.2016.3.87497

Shyshkin, M. A. (2018). Molekulyarno-immunogistokhimicheskaya kharakteristika proliferatsii i apoptoza opukholevykh kletok kolorektal'noi adenokartsinomy [Molecular-immunohistochemical characteristics of proliferation and apoptosis of tumor cells in colorectal adenocarcinoma]. Pathologia, 15(1), 49-56. [in Russian]. https://doi.org/10.14739/2310-1237.2018.1.129447

Vishnubalaji, R., Manikandan, M., Fahad, M., Hamam, R., Alfayez, M., Kassem, M., Aldahmash, A., & Alajez, N. M. (2018). Molecular profiling of ALDH1+ colorectal cancer stem cells reveals preferential activation of MAPK, FAK, and oxidative stress pro-survival signalling pathways. Oncotarget, 9(17), 13551-13564. https://doi.org/10.18632/oncotarget.24420

Mahmood, N. A., Abdulghany, Z. S., & Al-Sudani, I. M. (2018). Expression of Aldehyde Dehydrogenase (ALDH1) and ATP Binding Cassette Transporter G2 (ABCG2) in Iraqi Patients with Colon Cancer and the Relation with Clinicopathological Features. International journal of molecular and cellular medicine, 7(4), 234-240. https://doi.org/10.22088/IJMCM.BUMS.7.4.234

Holah, N. S., Aiad, H. A., Asaad, N. Y., Elkhouly, E. A., & Lasheen, A. G. (2017). Evaluation of the Role of ALDH1 as Cancer Stem Cell Marker in Colorectal Carcinoma: An Immunohistochemical Study. Journal of clinical and diagnostic research : JCDR, 11(1), EC17-EC23. https://doi.org/10.7860/JCDR/2017/22671.9291

van der Waals, L. M., Borel Rinkes, I., & Kranenburg, O. (2018). ALDH1A1 expression is associated with poor differentiation, 'right-sidedness' and poor survival in human colorectal cancer. PloS one, 13(10), e0205536. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0205536

Shyshkin, M. A., & Khrystenko, T. O. (2019). Distal colonic polyps: immunohistochemical study of proliferation and apoptosis. Morphologia, 13(1), 67-75. https://doi.org/10.26641/1997-9665.2019.1.67-75

Preca, B. T., Bajdak, K., Mock, K., Sundararajan, V., Pfannstiel, J., Maurer, J., Wellner, U., Hopt, U. T., Brummer, T., Brabletz, S., Brabletz, T., & Stemmler, M. P. (2015). A self-enforcing CD44s/ZEB1 feedback loop maintains EMT and stemness properties in cancer cells. International journal of cancer, 137(11), 2566-2577. https://doi.org/10.1002/ijc.29642

Tian, S., Liu, D. H., Wang, D., Ren, F., & Xia, P. (2018). Aldehyde Dehydrogenase 1 (ALDH1) Promotes the Toxicity of TRAIL in Non-Small Cell Lung Cancer Cells via Post-Transcriptional Regulation of MEK-1 Expression. Cellular physiology and biochemistry, 51(1), 217-227. https://doi.org/10.1159/000495202

Wu, A., Luo, W., Zhang, Q., Yang, Z., Zhang, G., Li, S., & Yao, K. (2013). Aldehyde dehydrogenase 1, a functional marker for identifying cancer stem cells in human nasopharyngeal carcinoma. Cancer letters, 330(2), 181-189. https://doi.org/10.1016/j.canlet.2012.11.046

Lazennec, G., & Lam, P. Y. (2016). Recent discoveries concerning the tumor - mesenchymal stem cell interactions. Biochimica et biophysica acta, 1866(2), 290-299. https://doi.org/10.1016/j.bbcan.2016.10.004

Berger, L., Shamai, Y., Skorecki, K. L., & Tzukerman, M. (2016). Tumor Specific Recruitment and Reprogramming of Mesenchymal Stem Cells in Tumorigenesis. Stem cells, 34(4), 1011-1026. https://doi.org/10.1002/stem.2269




ПАТОЛОГІЯ   Лицензия Creative Commons
Запорізький державний медичний університет