ЗМІНИ ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ АКТИВНОСТІ МАКРОФАГІВ ЗА РІЗНИХ СХЕМ ВВЕДЕННЯ БАКТЕРІАЛЬНОГО ЛЕКТИНУ

Н.І. Федосова, А.В. Чумак, Н.Л. Черемшенко, Т.В. Симчич, О.М. Караман, Д.О. Карабаєв, І.М. Воєйкова
Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, Київ, Україна

DOI: https://doi.org/10.15407/oncology.2023.01.032

Мета: дослідити протипухлинний ефект та вплив лектину B. subtilis ІМВ B­7724 в монорежимі або в комбінації з цисплатином на функціо­ нальну активність макрофагів тварин з метастазуючою модельною пух­ линою. Об’єкт і методи: дослідження проведені на мишах лінії С57Bl/6J з карциномою легені Льюїс (КЛЛ). Оцінювали протипухлинний ефект та вплив на функціональну активність перитонеальних макрофагів лектину при його застосуванні в монорежимі та в комбінації з цисплатином. Функціональну активність перитонеальних макрофагів досліджували за рівнем продукції NO, аргіназною та цитотоксичною активністю. Результати: на моделі КЛЛ продемонстрована антиметастатична ефективність лектину B. subtilis IMВ B­7724 при введенні його як у монорежимі, так і в комбінації з цисплатином. Зазначений ефект знач­ ною мірою обумовлений змінами функціональної активності макрофагів. У мишей з пухлинами, які не отримували лікування, превалювали макро­ фаги М2, про що свідчить суттєве (р<0,05) пригнічення їх цитотоксичної активності та характерні зміни метаболізму аргінази. Особливості метаболізму L­аргініну та цитотоксичної активності перитонеальних макофагів свідчать про збереження їх протипухлинної активності (по­ ляризація в напрямку М1) на віддаленій стадії росту модельної пухлини. Висновки: у тварин з КЛЛ найбільш виражений протипухлинний ефект спостерігали за умови комбінованого застосування бактеріального лек­ тину та цисплатину. Використання в якості засобу терапії лектину B subtilis IMВ B­7724 (як в монорежимі, так і в комбінації з циспла­ тином) забезпечувало збереження протипухлинної активності макро­ фагів та сприяло їх поляризації в напрямку М1 на термінальній стадії пухлинного росту.

Ключові слова: макрофаги, М1 та М2 поляризація, функціональна активність, карцинома легені Льюїс, лектин B. subtilis IМВ B­7724, цисплатин.

References

1. Baxter-Holland M, Dass Doxorubicin, mesenchymal stem cell toxicity and antitumour activity: implications for clinical use. J Pharm Pharmacol 2018; 70 (3): 320–7.
2. Wu J, Waxman Immunogenic chemotherapy: Dose and schedule dependence and combination with immunotherapy. Cancer Lett 2018; 419: 210–221. doi: 10.1016/j.canlet.2018.01.050.
3. Galluzzi L, Buqué A, Kepp O, et al. Immunological effof conventional chemotherapy and targeted anticancer agents. Cancer Cell 2015; 28 (6): 690–714. doi: 10.1016/j. ccell.2015.10.012.
4. Rodrigues MC, Morais JAV, Ganassin R, et al. An over- view on immunogenic cell death in cancer biology and Pharmaceutics 2022; 14 (8): 1564. doi: 10.3390/ pharmaceutics14081564.
5. Ramakrishnan R, Assudani D, Nagaraj S, et al. Chemo- therapy enhances tumor cell susceptibility to CTL-mediated killing during cancer immunotherapy in J Clin Invest 2010; 120 (4): 1111–24. doi: 10.1172/JCI40269.
6. Zhang L, Zhou C, Zhang S, et al. Chemotherapy reinforces anti-tumor immune response and enhances clinical efficacy of immune checkpoint Front Oncol 2022; 12: 939249. doi: 10.3389/fonc.2022.939249.
7. Merlano MC, Denaro N, Galizia D, et al. How chemo- therapy affects the tumor immune microenvironment: a narrative review. Biomedicines 2022; 10 (8): 1 doi: 10. 3390/biomedicines10081822.
8. Zheng X, Mansouri S, Krager A, et al. Metabolism in tu- mour-associated macrophages: a quid pro quo with the tumour Eur Respir Rev 2020; 29 (157): 200134. doi: 10.1183/16000617.0134-2020.
9. Xu Y, Wang X, Liu L, et al. Role of macrophages in tumor progression and therapy (Review). Int J Oncol 2022; 60 (5): 5 doi: 10.3892/ij 47.
10. Lin Y, Xu J, Lan Tumor-associated macrophages in tumor metastasis: biological roles and clinical therapeutic ap- plications. J Hematol Oncol 2019; 12 (1): 76. doi: 10.1186/ s13045-019-0760-3.
11. Jackute J, Zemaitis M, Pranys D, et al. Distribution of M1 and M2 macrophages in tumor islets and stroma in relation to prognosis of non-small cell lung cancer. BMC Immunol 2018; 19 (1): doi: 10.1186/s12865-018-0241-4.
12. Wei X, Nie S, Liu H, et al. Angiopoietin-like protein 2 facili- tates non-small cell lung cancer progression by promoting the polarization of M2 tumor-associated macrophages. Am J Cancer Res 2017; 7 (11): 2220–33.
13. Pitt JM, Marabelle A, Eggermont A, et al. Targeting the tu- mor microenvironment: removing obstruction to anticancer immune responses and immunotherapy. Ann Oncol 2016; 27 (8): 1482–92. doi: 11093/annonc/mdw168.
14. Kozhemyakin YM, Khromov OS, Filonenko MA, Sayfutdi- nova HA. Guideline on management of laboratory ani- mals and work with Kyiv: Avitsena, 2002. 179 p. (in Ukrainian)
15. Kellar A, Egan C, Morris preclinical murine models for lung cancer: clinical trial applications. Biomed Res Int 2015; 2015: 621324. doi: 10.1155/2015/621324.
16. Fedosova NI, Cheremshenko NL, Hetman KI, et al. Phy- sicochemical and cytotoxicity properties of Bacillus sub- tilis ІМV В-7724 extracellular Mikrobiol Z 2021; 83 (1): 39–48. https://doi.org/10.15407/microbiolj83.01. 039.
17. Reiner NE. Methods in molecular Macrophages and dendritic cells. Methods and protocols. Preface. Me- thods Mol Biol 2009; 531: v-vi. doi: 10.1007/978-1-59745- 396-7.
18. Van de Loosdrecht AA, Beelen RH, Ossenkoppele GJ, et al. A tetrazolium-based colorimetric MTT assay to quantitate human monocyte mediated cytotoxicity against leukemic cells from cell lines and patients with acute myeloid leuke- J Immunol Met 1994; 174 (1–2): 311–20.
19. Chumak AV, Fedosova NI, Cheremshenko NL, et al. Macro- phage polarization in dynamics of Lewis lung carcinoma growth and metastasis. Exp Oncol 2021; 43 (1): 15–20. doi: 10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-43-no-1.15829.
20. Yoshida C, Kadota K, Ikeda T, et al. Tumor-associated macrophage infiltration is associated with a higher rate of tumor spread through air spaces in resected lung adeno- c Lung Cancer 2021; 158: 91–6. doi: 10.1016/j. lungcan.2021.06.009.
21. Rajtak A, Ostrowska-Leśko M, Żak K, et al. Integration of local and systemic immunity in ovarian cancer: Implications for immunotherapy. Front Immunol 2022; 13: 101 doi: 10.3389/fi 1018256.
22. Almeida-Nunes DL, Mendes-Frias A, Silvestre R, et al. Immune tumor microenvironment in ovarian cancer as- c Int J Mol Sci 2022; 23 (18): 10692. doi: 10.3390/ ij  31810692.
23. Pe KCS, Saetung R, Yodsurang V, et al. Triple-negative breast cancer influences a mixed M1/M2 macrophage phenotype associated with tumor PLoS One 2022; 17 (8): e0273044. doi: 10.1371/journal.pone.0273044.
24. Redente EF, Dwyer-Nield LD, Merrick DT, et al. Tumor progression stage and anatomical site regulate tumor-as- sociated macrophage and bone marrow-derived monocyte Am J Pathol 2010; 176 (6): 2972–85. doi: 10.2353/ajpath.2010.090879.
25. Sumitomo R, Hirai T, Fujita M, et al. M2 tumor-associated macrophages promote tumor progression in non-small- cell lung Exp Ther Med 2019; 18 (6): 4490–8. doi: 10.3892/etm.2019.8068.
26. Cao L, Che X, Qiu X, et al. M2 macrophage infiltration into tumor islets leads to poor prognosis in non-small-cell lung cancer. Cancer Manag Res 2019; 11: 6125–38. doi: 12147/ CMAR.S199832.
27. Mei J, Xiao Z, Guo C, et al. Prognostic impact of tumor- associated macrophage infiltration in non-small cell lung cancer: a systemic review and meta-analysis. Oncotar- get 2016; 7 (23): 34217–28. doi: 118632/oncotarget. 9079.