Источник: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10600539/
Перевод: Сергеева Е. С.
Резюме
Менингиомы кошек обычно имеют доброкачественное биологическое поведение, тогда как менингиомы собак и людей часто классифицируются как 2 или 3 степень. Считается, что активация фактора роста тромбоцитов (PDGF) и его рецепторного сигнального пути через аутокринные и паракринные PDGFβ/Rβ играет важную роль в опухолевой пролиферации и злокачественной трансформации менингиом человека. Однако было проведено мало исследований экспрессии этих молекул в менингиомах собак и не было исследований их экспрессии в менингиомах кошек. Мы проанализировали экспрессию PDGFα/Rα и PDGFβ/Rβ в менингиомах собак и кошек с помощью иммуногистохимии и вестерн-блоттинга. Иммуногистохимически в большинстве менингиом собак наблюдалась экспрессия PDGFα (42/44; 95,5%), PDGFRα (44/44; 100%) и PDGFRβ (35/44; 79,5%), а в некоторых наблюдалась экспрессия PDGFβ (8/44; 18,2%). Напротив, кошачьи менингиомы были иммунопозитивными к PDGFRα и PDGFRβ во всех случаях (14/14; 100%), в то время как ни один из случаев или несколько случаев не экспрессировали PDGFα (0/14; 0%) и PDGFβ (2/14; 14,3%). Вестерн-блоттинг выявил специфические полосы для PDGFα, PDGFRα и PDGFRβ, но не для PDGFβ в менингиоме собак. В менингиоме кошек были обнаружены специфические полосы для PDGFRα и PDGFRβ, но не для PDGFα и PDGFβ. Эти результаты позволяют предположить, что менингиомы собак обычно экспрессируют PDGFα/Rα и, таким образом, аутокринная или паракринная передача сигналов PDGFα/Rα может быть вовлечена в их инициацию и прогрессирование. Более того, негативность PDGF может быть связана с доброкачественным биологическим поведением и низкой гистопатологической степенью менингиомы кошек.
Ключевые слова: кошка, собака, менингиома, тромбоцитарный фактор роста.
Менингиома является наиболее распространенной первичной опухолью головного мозга у собак и кошек, составляя 50,9% и 59,0% внутричерепных новообразований соответственно, и предположительно происходит из арахноидальных клеток, входящей в состав менингеальных клеток [11, 14, 15, 17, 26]. Гистопатологически менингиомы человека и собак имеют различную морфологическую структуру, тогда как большинство менингиом кошек представляют собой переходные или фиброзные подтипы, которые классифицируются как 1 степень [11, 24]. Хотя менингиомы обычно проявляют доброкачественное биологическое поведение, часть менингиом человека и собак классифицируются как 2 или 3 степень на основании инвазии в мозг, некроза, высокой плотности клеток и активности пролиферации в отличие от кошек [11, 17, 24]. Хирургическое иссечение является методом первого выбора при лечении менингиом, за исключением случаев, когда опухоль расположена в месте, где хирургическое вмешательство неприменимо [4, 9, 17]. Для лечения неоперабельных менингиом необходимы новые терапевтические стратегии.
Активация сигнального пути тромбоцитарного фактора роста (PDGF) и его рецептора (PDGFR) индуцирует пролиферацию, метастазирование, инвазию и ангиогенез рака путем модуляции последующих путей, включая путь фосфатидилинозитол-3-киназы/протеинкиназы B и митоген-активируемый протеинкиназа/киназный путь, регулируемый внеклеточными сигналами [31]. В менингиомах человека широко экспрессируются PDGF и PDGFR, и считается, что аутокринный или паракринный PDGFβ/Rβ играет важную роль в их инициации и прогрессировании [1, 3, 7, 8, 12, 13, 16, 18, 28, 29]. Экспериментальное исследование показало, что сверхэкспрессия PDGFβ с потерей нейрофиброматоза 2 (NF2), который является наиболее распространенной генной аномалией менингиом человека, способствует его онкогенезу и злокачественной трансформации у мышей [21]. Более того, ингибиторы PDGFR препятствовали пролиферации клеток менингиомы человека in vitro и рассматривались как потенциальное средство лечения рецидивирующих и злокачественных менингиом [2, 22, 25, 27]. Однако исследований по экспрессии этих молекул у собак было мало, а у кошек – нет [5, 19].
В настоящем исследовании мы исследовали экспрессию PDGF и PDGFR в менингиомах собак и кошек методами иммуногистохимии и вестерн-блоттинга и обсудили возможную роль этих молекул в инициировании и прогрессировании опухоли.
Материалы и методы
Образцы тканей
Фиксированные формалином и залитые парафином образцы биопсии менингиом собак (n=44) и кошек (n=14) были извлечены из архива лаборатории ветеринарной патологии Токийского университета. Замороженные ткани из случая 1 у собак и случаев 1 у кошек использовали для вестерн-блоттинга. Подробности случаев, использованных в этом исследовании, обобщены в дополнительной таблице 1. Срезы толщиной четыре микрометра были окрашены гематоксилин-эозином, и все случаи были классифицированы на гистологические подтипы менингиом в соответствии с опубликованными классификациями [11]. Кроме того, нормальные ткани мозга или почек собак и кошек, собранные в ходе обычного вскрытия в учреждении, использовались в качестве контроля при вестерн-блоттинге и иммуногистохимии.
Вестерн-блоттинг
Нормальные ткани головного мозга или почек, замороженные при -80°C, использовались для проверки первичных антител (дополнительная таблица 2), и для каждого антитела были успешно проверены определенные полосы (данные не показаны). Также использовали замороженные ткани менингиомы собак и кошек. Лизаты цельных клеток экстрагировали с использованием лизирующего буфера для радиоиммунопреципитации (RIPA) (Santa Cruz Biotechnology, Санта-Круз, Калифорния, США). Концентрацию белка в лизатах определяли с помощью анализа белка DCTM (Bio-Rad Laboratories, Alfred Nobel Drive Hercules, CA, USA) на основе метода Лоури и микропланшетного ридера iMark TM (Bio-Rad Laboratories). Лизаты растворяли в 4х буфере для образцов Laemmli (Bio-Rad Laboratories) с дитиотреитолом (DTT) и кипятили при 98°C в течение 5 минут. Кипяченные образцы разделяли с помощью полиакриламидного геля с градиентом 5–20% (e-PAGEL®; Atto Corp., Токио, Япония) и переносили на поливинилиденфторидную мембрану (переносящая мембрана Immobilon-P; Millipore, Дармштадт, Германия). Мембраны инкубировали в 1% обезжиренном молоке при комнатной температуре в течение часа и инкубировали при 4°C в течение ночи с первичными антителами (дополнительная таблица 2). Конъюгированные с пероксидазой хрена (HRP) антитела осла против кроличьего IgG (1:10 000; GE Healthcare, Токио, Япония) и конъюгированные с пероксидазой хрена овечьи антитела против IgG мыши (1:10 000; GE Healthcare) при комнатной температуре в течение 90 минут. Комплексы антиген-антитело визуализировали с помощью хемилюминесцентной системы (ECL TM Prime Western Blotting Detection Reagent; GE Healthcare) и системы ChemiDoc XRS+ (Bio-Rad Laboratories). В качестве отрицательного контроля первичные антитела заменяли буфером для разведения. Кроме того, в качестве контроля нагрузки использовали мышиное антитело против β-актина (1:5000; Cell Signaling Technology, Токио, Япония).
Иммуногистохимия
Иммуногистохимию проводили с использованием первичных антител, представленных в дополнительной таблице 2. Депарафинированные срезы ткани обрабатывали 3% перекисью водорода (H2O2) в метаноле при комнатной температуре в течение 4 минут. Условия извлечения антигена суммированы в дополнительной таблице 2. Срезы инкубировали в 4% обезжиренном молоке и трис-буферном физиологическом растворе при 37°C в течение 40 минут для предотвращения неспецифических реакций, а затем при 4°C в течение ночи с первичными антителами. Затем наносили полимер Envision, меченный пероксидазой хрена, против мыши или против кролика (DAKO, Токио, Япония) при 37°C на 40 минут. Наконец, реакции визуализировали с помощью 0,05% 3-3′-диаминобензидина и 0,03% перекиси водорода в буфере трис-соляной кислоты с последующим контрастным окрашиванием гематоксилином Майера. В качестве отрицательного контроля каждое первичное антитело заменяли нерелевантным антителом.
Иммуногистохимический подсчет и статистический анализ
Степень иммунореактивности опухолевых клеток для каждого антитела оценивали следующим образом: оценивали процент иммунопозитивных клеток: 0 – отрицательный; 1–25% положительных клеток; 2 — 26–50% положительных клеток; 3 — >50% положительных клеток. Оценивали интенсивность иммунопозитивных клеток: 1 – слабая; 2 — умеренный; 3 — сильный. Эти две оценки были объединены и определены как оценка иммуноокрашивания.
Для статистического анализа использовали программу Statcel 4 (OMS Publishing Inc., Сайтама, Япония). Тест Пирсона χ2 и тест Крускала-Уоллиса проводились для оценки различий между гистологическими подтипами и показателями иммунореактивности или иммуноокрашивания.
Результаты
Гистопатология
Гистопатологически 44 случая менингиом собак были классифицированы следующим образом: менинготелиальные (степень 1; n=7, 15,9%), переходные (степень 1; n=4, 9,1%), хордоидные (степень 2; n=1, 2,3%), атипичая (2 степень; n=31, 70,5%) и анапластическая менингиома (3 степень; n=1, 2,3%). Средний возраст составил 11,9 лет (диапазон 7–16 лет). Было 19 самцов (14 кастрированных и 5 интактных), 22 самки (18 кастрированных и 4 интактных) и 3 неизвестных (дополнительная таблица 1).
Что касается менингиом кошек, гистопатологические диагнозы были следующими: фиброзная (1 степень; n=5, 35,7%), переходная (1 степень; n=8, 57,1%), атипичная (2 степень; n=1, 7,1%). Средний возраст составил 10,1 года (диапазон 5–15 лет). Было 9 кастрированных самцов и 5 самок (3 кастрированных и 2 интактных, дополнительная таблица 1).
Вестерн-блоттинг
В лизате из ткани головного мозга собаки наблюдались иммунопозитивные полосы примерно при 25 и 37 кДа для антитела против PDGFα (рис. 1A) и при 25 кДа для антитела против PDGFβ соответственно (рис. 1C). Что касается PDGFRα (рис. 1B) и PDGFRβ (рис. 1D), иммунопозитивных полос не наблюдалось. В лизате менингиомы собаки (случай 1) наблюдались иммунопозитивные полосы примерно при 25 и 37 кДа для антител против PDGFα (рис. 1А) и при 150–250 кДа для антител против PDGFRα (рис. 1B) и антител против PDGFRβ (рис. 1D). Для антитела против PDGFβ не наблюдалось иммунопозитивных полос (рис. 1C).
Рисунок 1.
Дорожка а: нормальный мозг, собака. Дорожка b: менингиома, собака, случай 1. Дорожка c: нормальный мозг, кошка. Дорожка d: менингиома, кошка, случай 1. А) Специфические полосы α-антитела к фактору роста тромбоцитов (PDGF) были обнаружены при приблизительно 25 и 37 кДа на дорожках a и b. Вестерн-блоттинг (ВБ) для PDGFα. Б) Специфические полосы антитела против PDGFRα были обнаружены при массе примерно 150–250 кДа на дорожках b, c и d. ВБ для PDGFRα. C) Специфические полосы антитела против PDGFβ были обнаружены при массе примерно 25–37 кДа на дорожках a и c. ВБ для PDGFβ. D) Специфические полосы антитела против PDGFRβ были обнаружены при массе примерно 150–250 кДа на дорожках b и d. ВБ для PDGFRβ.
В лизате из ткани головного мозга кошек наблюдались иммунопозитивные полосы примерно при 150–250 кДа для анти-PDGFRα (рис. 1B) и при 25 кДа для антитела против PDGFβ (рис. 1C). Что касается PDGFα (рис. 1А) и PDGFRβ (рис. 1D), иммунопозитивных полос не наблюдалось. В лизате менингиомы кошек (случай 1) наблюдались иммунопозитивные полосы примерно 150–250 кДа для антител против PDGFRα (рис. 1B) и антител против PDGFRβ (рис. 1D). Никаких иммунопозитивных полос не наблюдалось для антител против PDGFα (рис. 1A) и анти-PDGFβ (рис. 1C). Что касается PDGFα, то в лизате из ткани почек наблюдались иммунопозитивные полосы примерно при 25 и 37 кДа (данные не показаны).
Иммуногистохимия
Нормальные менингеальные клетки как собак, так и кошек были иммунореактивными в отношении PDGFα и PDGFRα, но не в отношении PDGFβ и PDGFRβ (дополнительный рисунок 1).
Результаты иммуногистохимического окрашивания менингиом собак суммированы в таблице 1. Экспрессия PDGFα наблюдалась в 42 из 44 случаев (95,5%, рис. 2А), а средний балл иммуноокрашивания составил 8,0. Число иммунопозитивных случаев и средний балл каждого подтипа были следующими: менинготелиальный — 7/7 случаев (100%) и 8,3 соответственно; переходный – 4/4 случаев (100%) и 9; хордоидная — 1/1 случай (100%) и 9; атипичный – 29/31 случаев (93,5%) и 7,8; анапластический, 1/1 случай (100%) и 9. Во всех случаях наблюдалась иммунопозитивность к PDGFRα (рис. 2B), а средний балл иммуноокрашивания составлял 2,1. Средний балл иммуноокрашивания для каждого подтипа был следующим: менинготелиальный — 2,6; переходный — 3; хордоида — 1; атипичный — 2,0; анапластическая менингиома — 2. Экспрессия PDGFβ наблюдалась в 8 случаях (18,2%, рис. 2В), которые были переходными (2/4 случая; 50%) и атипичными менингиомами (6/31 случаев; 19,4%). Средний балл иммуноокрашивания составлял 0,3 во всех случаях, 1,3 в переходных случаях и 0,3 в атипичных случаях. Экспрессия PDGFRβ была обнаружена в 35 из 44 случаев (79,5%, рис. 2D), а средний балл иммуноокрашивания составил 2,3. Число иммунопозитивных случаев и средний балл каждого подтипа были следующими: менинготелиальный — 7/7 случаев (100%) и 2,7 соответственно; переходный – 2/4 случаев (50%) и 2,5; хордоидная — 1/1 случай (100%) и 2; атипичный – 24/31 случая (77,4%) и 2,2; анапластический, 1/1 случай (100%) и 4. Тест Пирсона χ2 и тест Крускала-Уоллиса показали, что не было значимой связи между гистологическими подтипами и показателями иммунореактивности и иммуноокрашивания этих антител.
Таблица 1.
Результаты иммуногистохимии в настоящем исследовании
Вид | Подтип | PDGFα | PDGFRα | PDGFβ | PDGFRβ |
Собака | Менинготелиальный (n=7) | 7/7 (100%) IS: 8,3 | 7/7 (100%) IS: 2,6 | 0/7 (0%) IS: 0 | 7/7 (100%) IS: 2,7 |
Переходный (n=4) | 4/4 (100%) IS: 9 | 4/4 (100%) IS: 3 | 2/4 (50%) IS: 1,3 | 2/4 (50%) IS: 2,5 | |
Хордоидный (n=1) | 1/1 (100%) IS: 9 | 1/1 (100%) IS: 1 | 0/1 (0%) IS: 0 | 1/1 (100%) IS: 2 | |
Атипичный (n=31) | 29/31 (93,5%) IS: 7,8 | 31/31 (100%) IS: 2,0 | 6/31 (19,4%) IS: 0,3 | 24/31 (77,4%) IS: 2,2 | |
Анапластический (n=1) | 1/1 (100%) IS: 9 | 1/1 (100%) IS: 2 | 0/1 (0%) IS: 0 | 1/1 (100%) IS: 4 | |
Всего (n=44) | 42/44 (95,5%) IS: 8,0 | 44/44 (100%) IS: 2,1 | 8/44 (18,2%) IS: 0,3 | 35/44 (79,5%) IS: 2,3 | |
Кошка | Фиброз (n=5) | 0/5 (0%) IS: 0 | 5/5 (100%) IS: 6,8 | 1/5 (20%) IS: 0,6 | 5/5 (100%) IS: 3,6 |
Переходный (n=8) | 0/8 (0%) IS: 0 | 8/8 (100%) IS: 4,5 | 0/8 (0%) IS: 0 | 8/8 (100%) IS: 3,5 | |
Атипичный (n=1) | 0/1 (0%) IS: 0 | 1/1 (100%) IS: 6 | 1/1 (100%) IS: 3 | 1/1 (100%) IS: 6 | |
Всего (n=14) | 0/14 (0%) IS: 0 | 14/14 (100%) IS: 5,4 | 2/14 (14,3%) IS: 0,4 | 14/14 (100%) IS: 3,7 |
PDGFα — тромбоцитарный фактор роста α; PDGFRα — рецептор фактора роста тромбоцитов α; PDGFβ — фактор роста тромбоцитов β; PDGFRβ — рецептор фактора роста тромбоцитов β; IS — средний показатель иммуноокрашивания.
Рисунок 2.
A–D) Менингиома, собака, случай 1.
A) Неопластические клетки диффузно и сильно мечены тромбоцитарным фактором роста (PDGF) α. Иммуногистохимия (ИГХ) для PDGFα.
Б) Неопластические клетки частично и слабо иммуномаркированы PDGFRα. ИГХ для PDGFRα.
C) Неопластические клетки диффузно и слабо иммуномаркированы PDGFβ. Часть клеток очагово проявляет сильную позитивность. ИГХ для PDGFβ.
D) Неопластические клетки диффузно и умеренно иммуномаркированы PDGFRβ. ИГХ для PDGFRβ.
E–H) Менингиома, кошка, случай 1.
E) Неопластические клетки иммунонегативны к PDGFα. ИГХ для PDGFα.
F) Неопластические клетки диффузно и строго иммуномаркированы PDGFRα. ИГХ для PDGFRα.
G) Неопластические клетки диффузно и слабо иммуномаркированы PDGFβ. ИГХ для PDGFβ.
H) Неопластические клетки диффузно и умеренно иммуномаркированы PDGFRβ. ИГХ для PDGFRβ.
Результаты иммуногистохимического окрашивания менингиом кошек суммированы в таблице 1. Ни в одном случае не была выявлена экспрессия PDGFα (рис. 2А), и все случаи были иммуноположительными в отношении PDGFRα и PDGFRβ (рис. 2B, 2D). Средний балл иммуноокрашивания PDGFRα и PDGFRβ составил 5,4 и 3,7 соответственно. Средний балл каждого подтипа был следующим: фиброзный — 6,8 и 3,6 соответственно; переходный — 4,5 и 3,5; атипичные — 6 и 6. Экспрессия PDGFβ наблюдалась в 2 случаях (14,3%, рис. 2В), которые были переходными (1/5 случая; 20%) и атипичными менингиомами (1/1 случай; 100%). Средний балл иммуноокрашивания составлял 0,4 во всех случаях, 0,6 в переходных случаях и 3 в атипичных случаях. Тест χ2 Пирсона и тест Крускала-Уоллиса показали, что существуют значительные ассоциации между гистологическими подтипами и показателями иммунореактивности и иммуноокрашивания PDGFβ. Что касается других антител, тест Пирсона χ2 и тест Крускала-Уоллиса не выявили значимой связи.
Результаты и обсуждение
В настоящем исследовании в большинстве случаев менингиомы собак наблюдалась экспрессия PDGFα (95,5%), PDGFRα (100%) и PDGFRβ (79,5%), однако экспрессия PDGFβ наблюдалась лишь в нескольких случаях (18,2%). Напротив, менингиомы кошек были иммунопозитивными к PDGFRα и PDGFRβ во всех случаях, хотя ни в одном случае не экспрессировался PDGFα (0%), а в нескольких случаях экспрессировался PDGFβ (14,3%) соответственно. Эти результаты не согласовывались с результатами менингиом человека, которые показали обширную экспрессию PDGFβ и PDGFRβ и умеренную экспрессию PDGFα, но не экспрессию PDGFRα [3, 8, 29]. Другими словами, полная экспрессия только PDGFα наблюдалась в менингиомах собак, экспрессия только PDGFβ наблюдалась в менингиомах человека, и ни одна из них не экспрессировалась у кошек.
Следует принимать во внимание разницу в иммуногистохимии нормальных менингеальных клеток между людьми и животными-компаньонами. В этом исследовании менингеальные клетки собак и кошек были иммунореактивными в отношении PDGFα и PDGFRα, но не в отношении PDGFβ и PDGFRβ. Напротив, предыдущие исследования показали, что менингеальные клетки человека высоко экспрессируют PDGFRβ, умеренно экспрессируют PDGFβ и редко экспрессируют PDGFα или PDGFRα [20, 28]. Считается, что менингиомы происходят из клеток арахноидальной покрышки, которые являются одним из компонентов мозговых оболочек [11, 14, 17]. Следовательно, разница в иммунореактивности PDGF и его рецептора среди менингиом собак, кошек и человека может соответствовать разнице в иммунореактивности нормальных менингеальных клеток.
Кроме того, статус NF2 может быть также вовлечен в видовые различия в иммуногистохимии этих молекул. NF2 является геном-супрессором опухоли на хромосоме 22q12 и кодирует мерлин, члена семейства белков 4.1 [30]. Аберрация гена NF2 содержит инактивирующие мутации NF2, моносомию 22 и потерю хромосомы 22 и выявляется более чем в 50% менингиом человека [30]. Предыдущее исследование показало, что уровень иммунопозитивности PDGFRβ был значительно выше в менингиомах человека с аберрацией NF2 по сравнению со случаями без аберрации, а потеря NF2 и сверхэкспрессия PDGF индуцировали злокачественную трансформацию менингиомы у мышей [21]. Эти результаты позволяют предположить, что передача сигналов PDGF может способствовать инициированию менингиомы и ее прогрессированию в связи с потерей NF2. У человека PDGFβ кодируется протоонкогеном c-sis, локализованным на хромосоме 22, что может быть связано с корреляцией между аберрацией NF2 и экспрессией PDGFβ в менингиомах.
В предыдущем исследовании полная потеря не наблюдалась в 30 случаях менингиом собак, и авторы пришли к выводу, что нарушения NF2 встречаются реже по сравнению с людьми [6]. При этом ген NF2 и PDGFβ локализованы на хромосомах 26 и 10 соответственно. Принимая во внимание как эти факты, так и результаты иммуногистохимии в настоящем исследовании, возникновение и прогрессирование менингиом собак, по-видимому, не зависит от взаимодействия между аберрацией NF2 и передачей сигналов PDGF, опосредованной PDGFβ. Однако менингиомы собак были широко иммунопозитивны к PDGFα, который также экспрессировался в нормальных менингеальных клетках. Экспрессия PDGFRα также наблюдалась в настоящем исследовании, что согласуется с предыдущими исследованиями [5, 19]. Следовательно, передача сигналов PDGF, опосредованная PDGFα, может быть вовлечена в образование и развитие менингиом собак. Учитывая, что менингиомы высокой степени злокачественности у собак составляют больший процент по сравнению с людьми, предполагается, что эта передача сигналов является решающим фактором злокачественной трансформации у собак.
Подавляющее большинство менингиом кошек классифицируются на фиброзный или переходный тип, как показали предыдущие и настоящие исследования, и гистологически сходны с менингиомами человека с аберрацией NF2 [24, 30]. Однако менингиомы с мутацией NF2 человека часто рецидивируют и классифицируются на степень 2 или 3, а именно атипичный или анапластический тип, и поэтому менингиомы кошек отличаются от менингиом с мутацией NF2 человека по биологическому поведению [24, 30]. Кроме того, в настоящем исследовании иммуногистохимия менингиом кошек показала отсутствие случаев с экспрессией PDGFα и небольшое количество случаев с экспрессией PDGFβ, что отличается от данных у собак и людей [3, 8, 29]. Следовательно, различия в характере экспрессии PDGF среди видов могут быть связаны с различиями в пропорциях каждой гистопатологической степени. Другими словами, PDGFα и PDGFβ связаны с прогрессированием менингиом собак и людей соответственно, в то время как менингиомы кошек, которые обычно не демонстрируют экспрессии этих молекул, демонстрируют доброкачественное поведение. В этом исследовании случай атипичной менингиомы кошек был иммунопозитивным в отношении PDGFβ, в то время как другие подтипы, отнесенные к 1-й степени, не показали экспрессии, за исключением одного случая (1/13; 7,7%), что подтверждает эту гипотезу.
Что касается вестерн-блоттинга менингиомы собак, специфические полосы наблюдались для антител против PDGFα, анти-PDGFRα и анти-PDGFRβ, но не антитела против PDGFβ. Вестерн-блоттинг также показал специфические полосы для антител анти-PDGFα и анти-PDGFβ в нормальном мозге. Что касается PDGFα, то в обеих тканях наблюдались две специфические полосы примерно 25 и 37 кДа. Более того, полосы 25 и 37 кДа были относительно сильными в нормальной ткани головного мозга и менингиоме соответственно. Предполагалось, что эти полосы соответствуют двум изоформам PDGFα, которые экспрессируются посредством альтернативного сплайсинга. Предыдущие исследования на людях показали, что короткая форма, которая более распространена и не имеет карбокси-концевого хвоста, кодируемого экзоном 6, может диффундировать через ткань и воздействовать на отдаленные клетки, тогда как длинная форма будет ограничиваться стимуляцией клетки-продуцента и ближайших клеток. [10, 23]. Этот факт предполагает, что аутокринный или паракринный механизм участвует в передаче сигналов PDGFα/Rα при менингиомах собак. Что касается PDGFRα, то в лизате из ткани головного мозга кошек обнаружена специфическая полоса с более низкой молекулярной массой, чем в других образцах (рис. 2В), и это может быть вызвано видовыми различиями или фосфорилированием.
В этом исследовании экспрессию PDGF и его рецептора исследовали с помощью иммуногистохимии и вестерн-блоттинга. Менингиомы собак обычно экспрессируют PDGFα и оба PDGFR, но не PDGFβ. Учитывая результаты вестерн-блоттинга, аутокринная или паракринная передача сигналов PDGFα/Rα может быть вовлечена в злокачественную трансформацию менингиом собак. Менингиомы кошек также были иммунопозитивными в отношении обоих PDGFR, но не в отношении PDGFα. Экспрессия PDGFβ была значительно частой при атипичной менингиоме, но в основном отсутствовала при других гистопатологических типах низкой степени злокачественности. Таким образом, негативность PDGF может быть связана с доброкачественным биологическим поведением и низкой гистопатологической степенью менингиомы кошек. Однако это исследование было связано с важным ограничением: у нас была только одна замороженная ткань каждого животного для вестерн-блоттинга. Следовательно, мы не могли сравнивать количество белка между различными подтипами менингиом. Это исследование показало, что ингибиторы PDGFR могут быть потенциальным терапевтическим средством при неоперативных менингиомах у собак и кошек. Необходимы дальнейшие исследования для выяснения функционального участия PDGF и его рецептора в возникновении и прогрессировании опухоли.
Библиографический список
- Adams EF, Todo T, Schrell UM, Thierauf P, White MC, Fahlbusch R. 1991.Autocrine control of human meningioma proliferation: secretion of platelet-derived growth-factor-like molecules. Int J Cancer 49: 398–402. doi: 10.1002/ijc.2910490315
- Andrae N, Kirches E, Hartig R, Haase D, Keilhoff G, Kalinski T, Mawrin C. 2012.Sunitinib targets PDGF-receptor and Flt3 and reduces survival and migration of human meningioma cells.Eur J Cancer 48: 1831–1841. doi: 10.1016/j.ejca.2012.01.032
- Black PM, Carroll R, Glowacka D, Riley K, Dashner K. 1994.Platelet-derived growth factor expression and stimulation in human meningiomas. J Neurosurg 81: 388–393. doi: 10.3171/jns.1994.81.3.0388
- Cameron S, Rishniw M, Miller AD, Sturges B, Dewey CW. 2015.Characteristics and survival of 121 cats undergoing excision of intracranial meningiomas (1994–2011). Vet Surg 44: 772–776. doi: 10.1111/vsu.12340
- Dickinson PJ, Roberts BN, Higgins RJ, Leutenegger CM, Bollen AW, Kass PH, LeCouteur RA. 2006.Expression of receptor tyrosine kinases VEGFR-1 (FLT-1), VEGFR-2 (KDR), EGFR-1, PDGFRalpha and c-Met in canine primary brain tumours. Vet Comp Oncol 4: 132–140. doi: 10.1111/j.1476-5829.2006.00101.x
- Dickinson PJ, Surace EI, Cambell M, Higgins RJ, Leutenegger CM, Bollen AW, LeCouteur RA, Gutmann DH. 2009.Expression of the tumor suppressor genes NF2, 4.1B, and TSLC1 in canine meningiomas. Vet Pathol 46: 884–892. doi: 10.1354/vp.08-VP-0251-D-FL
- Domingues PH, Teodósio C, Otero Á, Sousa P, Gonçalves JM, Nieto AB, Lopes MC, de Oliveira C, Orfao A, Tabernero MD. 2015.The protein expression profile of meningioma cells is associated with distinct cytogenetic tumour subgroups. Neuropathol Appl Neurobiol 41: 319–332. doi: 10.1111/nan.12127
- Figarella-Branger D, Vagner-Capodano AM, Bouillot P, Graziani N, Gambarelli D, Devictor B, Zattara-Cannoni H, Bianco N, Grisoli F, Pellissier JF. 1994.Platelet-derived growth factor (PDGF) and receptor (PDGFR) expression in human meningiomas: correlations with clinicopathological features and cytogenetic analysis. Neuropathol Appl Neurobiol 20: 439–447. doi: 10.1111/j.1365-2990.1994.tb00994.x
- Gordon LE, Thacher C, Matthiesen DT, Joseph RJ. 1994.Results of craniotomy for the treatment of cerebral meningioma in 42 cats. Vet Surg 23: 94–100. doi: 10.1111/j.1532-950X.1994.tb00452.x
- Heldin CH, Westermark B. 1999.Mechanism of action and in vivo role of platelet-derived growth factor. Physiol Rev 79: 1283–1316. doi: 10.1152/physrev.1999.79.4.1283
- Higgins RJ, Bollen AW, Dickinson PJ, Sisó-Llonch S. 2017. Tumors of the nervous system. pp. 834–891. In: Tumors in Domestic Animals, 5th ed. (Meuten DJ eds.), Wiley-Blackwell, Hoboken.
- Hilton DA, Shivane A, Kirk L, Bassiri K, Enki DG, Hanemann CO. 2016.Activation of multiple growth factor signalling pathways is frequent in meningiomas. Neuropathology 36: 250–261. doi: 10.1111/neup.12266
- Johnson MD, Woodard A, Kim P, Frexes-Steed M. 2001.Evidence for mitogen-associated protein kinase activation and transduction of mitogenic signals by platelet-derived growth factor in human meningioma cells. J Neurosurg 94: 293–300. doi: 10.3171/jns.2001.94.2.0293
- Kepes JJ. 1986.Presidential address: the histopathology of meningiomas. A reflection of origins and expected behavior? J Neuropathol Exp Neurol 45: 95–107. doi: 10.1097/00005072-198603000-00001
- Kishimoto TE, Uchida K, Chambers JK, Kok MK, Son NV, Shiga T, Hirabayashi M, Ushio N, Nakayama H. 2020.A retrospective survey on canine intracranial tumors between 2007 and 2017. J Vet Med Sci 82: 77–83. doi: 10.1292/jvms.19-0486
- Maxwell M, Galanopoulos T, Hedley-Whyte ET, Black PM, Antoniades HN. 1990.Human meningiomas co-express platelet-derived growth factor (PDGF) and PDGF-receptor genes and their protein products. Int J Cancer 46: 16–21. doi: 10.1002/ijc.2910460106
- Motta L, Mandara MT, Skerritt GC. 2012.Canine and feline intracranial meningiomas: an updated review. Vet J 192: 153–165. doi: 10.1016/j.tvjl.2011.10.008
- Nagashima G, Aoyagi M, Yamamoto S, Wakimoto H, Tamaki M, Yamamoto K, Fujimoto T, Hirakawa K. 2001.Involvement of disregulated c-myc but not c-sis/PDGF in atypical and anaplastic meningiomas. Clin Neurol Neurosurg 103: 13–18. doi: 10.1016/S0303-8467(00)00119-0
- Okabayashi K, Narita T, Takashiro S, Nadaoka S, Kanai S, Ito D, Kitagawa M. 2019.mRNA expression of tumor-associated genes in canine grade I meningiomas. J Vet Med Sci 81: 369–372. doi: 10.1292/jvms.18-0491
- Perry A, Lusis EA, Gutmann DH. 2005.Meningothelial hyperplasia: a detailed clinicopathologic, immunohistochemical and genetic study of 11 cases. Brain Pathol 15: 109–115. doi: 10.1111/j.1750-3639.2005.tb00505.x
- Peyre M, Salaud C, Clermont-Taranchon E, Niwa-Kawakita M, Goutagny S, Mawrin C, Giovannini M, Kalamarides M. 2015.PDGF activation in PGDS-positive arachnoid cells induces meningioma formation in mice promoting tumor progression in combination with Nf2 and Cdkn2ab loss. Oncotarget 6: 32713–32722. doi: 10.18632/oncotarget.5296
- Pfister C, Pfrommer H, Tatagiba MS, Roser F. 2012.Vascular endothelial growth factor signals through platelet-derived growth factor receptor β in meningiomas in vitro. Br J Cancer107: 1702–1713. doi: 10.1038/bjc.2012.459
- Rorsman F, Bywater M, Knott TJ, Scott J, Betsholtz C. 1988.Structural characterization of the human platelet-derived growth factor A-chain cDNA and gene: alternative exon usage predicts two different precursor proteins. Mol Cell Biol 8: 571–577.
- Saito R, Chambers JK, Kishimoto TE, Uchida K. 2021.Pathological and immunohistochemical features of 45 cases of feline meningioma. J Vet Med Sci 83: 1219–1224. doi: 10.1292/jvms.21-0258
- Todo T, Adams EF, Fahlbusch R. 1993.Inhibitory effect of trapidil on human meningioma cell proliferation via interruption of autocrine growth stimulation. J Neurosurg 78: 463–469. doi: 10.3171/jns.1993.78.3.0463
- Troxel MT, Vite CH, Van Winkle TJ, Newton AL, Tiches D, Dayrell-Hart B, Kapatkin AS, Shofer FS, Steinberg SA. 2003.Feline intracranial neoplasia: retrospective review of 160 cases (1985–2001). J Vet Intern Med 17: 850–859.
- Tuchen M, Wilisch-Neumann A, Daniel EA, Baldauf L, Pachow D, Scholz J, Angenstein F, Stork O, Kirches E, Mawrin C. 2017.Receptor tyrosine kinase inhibition by regorafenib/sorafenib inhibits growth and invasion of meningioma cells. Eur J Cancer 73: 9–21. doi: 10.1016/j.ejca.2016.12.004
- Wang JL, Nistér M, Hermansson M, Westermark B, Pontén J. 1990.Expression of PDGF beta-receptors in human meningioma cells. Int J Cancer 46: 772–778. doi: 10.1002/ijc.2910460504
- Yang SY, Xu GM. 2001.Expression of PDGF and its receptor as well as their relationship to proliferating activity and apoptosis of meningiomas in human meningiomas. J Clin Neurosci8Suppl 1: 49–53. doi: 10.1054/jocn.2001.0877
- Yuzawa S, Nishihara H, Tanaka S. 2016.Genetic landscape of meningioma. Brain Tumor Pathol 33: 237–247. doi: 10.1007/s10014-016-0271-7
- Zou X, Tang XY, Qu ZY, Sun ZW, Ji CF, Li YJ, Guo SD. 2022.Targeting the PDGF/PDGFR signaling pathway for cancer therapy: a review. Int J Biol Macromol 202: 539–557. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2022.01.113