Immunophenotype and metabolism are linked in peripheral blood neutrophils from patients with kidney cancer : научное издание | Научно-инновационный портал СФУ

Immunophenotype and metabolism are linked in peripheral blood neutrophils from patients with kidney cancer : научное издание

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2020

Идентификатор DOI: 10.15789/1563-0625-IAM-2037

Ключевые слова: neutrophils, phenotype, antigens, metabolism, enzyme activity, kidney cancer, нейтрофилы, фенотип, антигены, метаболизм, активность ферментов, рак почки

Аннотация: The aim of the present study was to analyze the relationships between expression of activation and adhesion receptors on peripheral blood neutrophils, and intracellular activity of some neutrophil enzymes in patients with kidney cancer (KC). Patients and methods: the KC patients (n = 72) (T3N0M0, clear-cell type) were examined prior to surgical treatment at the Krasnoyarsk Regional Oncology Center. The diagnosis was verified histologically for all KC patients. The phenotype of blood neutrophils was studied using flow cytometry. The surface receptor expression levels of the neutrophils were evaluated by mean fluorescence intensity. NAD and NADP-dependent dehydrogenases activities in purified peripheral blood neutrophils were measured by bioluminescent method. Results: we have found that the phenotypic alterations in circulating KC patients’ neutrophils appeared along with inhibition of main intracellular metabolic processes and were closely linked with them. The features of the phenotypic imbalance in the neutrophils from KC patients were associated with a decrease in blood cells expressing adhesive (CD11b and CD62L) and functional (CD64 and HLA-DR) receptors. Moreover, the patient’s neutrophils expressed CD11b, CD16 and HLA-DR on their cell surface more intensively, than neutrophilic leukocytes from control group. These phenotypic changes in KC patients’ blood neutrophils occurred in parallel with pronounced decrease in immature cells numbers. The metabolic changes of neutrophil cytoplasmic compartment in KC patients were determined by a decrease in Glu6PDH activity (a key and initializing enzyme of the pentose phosphate cycle) and NADH-LDH (anaerobic glycolysis). Mitochondrial metabolism in neutrophils of KC patients was characterized by multidirectional changes in the activity of NAD- and NADP-dependent glutamate dehydrogenases (decreased activity of NAD-dependent and increased activity of NADP-dependent) and a decrease in NADH-MDH activity. The established features in mitochondrial enzymes activities suggest some disturbances of NAD-dependent processes that could lead to down-regulation of aerobic energy processes. We guess that the decreased activity of plastic and energy processes in blood neutrophils of KC patients could affect the receptor expression levels. By means of correlation analysis, we have found that the relationships in KC patients were determined by negative effects of NADHGDH and NADH-LDH activities upon expression of activation and adhesion receptors in blood neutrophils. Of these enzymes, only glutathione reductase activity in neutrophils from KC patients was positively linked with the CD23 and HLA-DR expression. Thus, an increase in activity of energy processes (e.g., coupling the tricarboxylic acid cycle to amino acid metabolism) in blood neutrophils from the patients with kidney cancer could stimulate expression levels of activation and adhesion receptors and potentially increase antitumor activity of neutrophils. Целью исследования было изучение особенностей взаимосвязи между экспрессией рецепторов активации и адгезии нейтрофилов крови и внутриклеточной активностью ферментов у больных раком почки (РП). Больные (n = 72) с РП (T3N0M0, светлоклеточный тип) были обследованы до хирургического лечения на базе Красноярского краевого онкологического диспансера. Диагноз «РП» подтвержден гистологически. Фенотип нейтрофилов крови изучали методом проточной цитометрии. Уровни экспрессии поверхностных рецепторов нейтрофилов оценивали по средней интенсивности флуоресценции. Активность НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ в нейтрофилах крови измеряли биолюминесцентным методом. Установлено, что изменение фенотипа нейтрофилов крови у больных с РП проявляется на фоне торможения основных внутриклеточных метаболических процессов и во взаимосвязи с ними. Особенностями фенотипического состава нейтрофилов у больных с РП было уменьшение относительного количества клеток, экспрессирующих адгезивные (CD11b и CD62L) и функциональные (CD64 и HLA-DR) рецепторы. Нейтрофилы крови больных раком интенсивнее экспрессировали такие молекулы, как CD11b, CD16 и HLA-DR. Эти изменения в фенотипе нейтрофилов крови у больных с РП определялись на фоне выраженного уменьшения количества незрелых клеток. Метаболические особенности цитоплазматического компартмента нейтрофилов крови у больных с РП характеризовались снижением активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (ключевого и инициализирующего фермента пентозофосфатного цикла) и NADH-зависимой реакцией лактатдегидрогеназы (НАДН-ЛДГ, анаэробный гликолиз). Митохондриальный метаболизм у нейтрофилов больных с РП характеризовался разнонаправленными изменениями активности НАД- (НАДН-ГДГ) и НАДФ-зависимых глутаматдегидрогеназ (снижение активности НАД-зависимых и повышение активности НАДФ-зависимых) и снижением активности НАДН-зависимая реакция малатдегидрогеназы. Установленные особенности в активности митохондриальных ферментов характеризуют нарушение НАД-зависимых процессов, что может привести к снижению интенсивности аэробных энергетических процессов. С помощью корреляционного анализа было обнаружено, что особенности взаимосвязей у больных РП определялись отрицательным влиянием активности НАДНГДГ и НАДН-ЛДГ на уровни экспрессии рецепторов активации и адгезии нейтрофилов. Только активность глутатионредуктазы в нейтрофилах больных РП положительно коррелировала с экспрессией молекул CD23 и HLA-DR. Повышение активности энергетических процессов (в том числе процессов взаимодействия цикла трикарбоновых кислот с реакциями обмена аминокислот) в нейтрофилах крови больных раком почки может стимулировать уровни экспрессии рецепторов активации и адгезии и повышать противоопухолевую активность нейтрофилов.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Медицинская иммунология

Выпуск журнала: Т. 22, 5

Номера страниц: 887-896

ISSN журнала: 15630625

Место издания: Санкт-Петербург

Издатель: Санкт-Петербургское региональное отделение Российской ассоциации аллергологов и клинических иммунологов

Авторы

  • Savchenko A.A. (Research Institute of Medical Problems of the North, Krasnoyarsk Science Center, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences)
  • Borisov A.G. (Research Institute of Medical Problems of the North, Krasnoyarsk Science Center, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences)
  • Kudryavtsev I.V. (First St. Petersburg State I. Pavlov Medical University)
  • Gvozdev I.I. (Research Institute of Medical Problems of the North, Krasnoyarsk Science Center, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences)
  • Moshev A.V. (Research Institute of Medical Problems of the North, Krasnoyarsk Science Center, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences)

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.