Immunological features of macrophages associated with metastasis of primary breast carcinoma into regional lymph nodes

Abstract

Мета. Рак грудної залози (РГЗ) є гетерогенним захворюванням, який розвивається під селектив-ним «тиском» мікрооточення пухлини. Тому перспективно і важливо вивчати пухлинні макрофаги як клітини вродженого імунітету.Об’єкт і методи. Матеріалом дослідження були інтраопераційні тканини пухлин та іпсілатеральних лімфовузлів при радикальному видаленні молочних залоз. Імуногістохімічні (ІГХ) характеристики видалених пухлин (ER, PR, HER2, Кi67) використовували для організації двох врівноважених груп пацієнток з первинним РГЗ, в одній з яких не було виявлено метастазів в регіональні лімфовузли, N0, а у другій – спостерігався пер-винно-метастатичний РГЗ, N1. Результати. Основна ідея роботи полягала у пошуку відмінностей між кількостями CD68+, CD163+ макрофагів, локалізованих у біоптатах пухлин між групами пацієнток з РГЗ без метастазів (N0) і з метаста-зами (N1), врівноваженими за клінічними значеннями ER, PR, HER2 (нелюмінальним HER2+, люмінальним А, люмінальним В HER2+, люмінальним В HER2-, та тричі негативним РГЗ). Результати статистичної оброб-ки середніх кількісних показників CD68+ ПАМ, CD163+М2-подібних макрофагів та CD68/CD163 (показник М1 макрофагів) між групами N0 та N1 не досягли достовірних відмін. Але, при порівнянні підрахованих імунопозитивних макрофагів з усіх полів зору (об. х 40), яких було 5-17 для кожного препарату, встановлено достовірне збільшення CD68+ПАМ у групі з метастазами. Висновки. 1. Кількість CD68+ПАМ була достовірно вища у вогнищі первинного РГЗ хворих з метастазами у регіональні лімфовузли. 2. Встановлена зворотна кореляція між CD68+ПАМ, СD163+М2-подібними макрофа-гами та клінічним значенням ER/PR. Отже, збільшення числа ПАМ (зокрема М2) у вогнищі первинного ER+/PR+ РГЗ з метастазами може не мати прогностичного значення щодо метастазування, або ER+/PR+ РГЗ, мож-ливо, метастазує без визначного збільшення ПАМ. 3. Виявлені відмінності підтверджені достовірними стати-стичними розрахунками і відносяться до ефекту виключно патологічного процесу, оскільки пацієнтки не от-римували лікування до операції радикальної мастектомії. 4. Інтерпретацію персональних даних про кількість CD68+ПАМ та CD163+ М2-подібних макрофагів ще належить розробити.

Цель. Рак груди (РМЖ) – гетерогенное заболевание, которое развивается под избирательным «давлением» микросреды опухоли. Поэтому перспективно и важно изучать опухолевые макрофаги как клет-ки врожденного иммунитета. Объект и методы. Материалом исследования послужили интраоперационные ткани опухолей и ипси-латеральные лимфатические узлы при радикальной мастэктомии. Иммуногистохимические характеристики удаленных опухолей (ER, PR, HER2, Ki67) были использованы для организации двух сбалансированных групп пациентов с первичным РМЖ. В первой группе не было метастазов в регионарные лимфатические узлы, N0, а во второй – первичный метастатический РМЖ, N1. Результаты. Основная идея работы заключалась в том, чтобы найти различия между количеством ма-крофагов CD68+ и CD163+, локализованных в образцах биопсии опухоли, между группами пациентов с не-метастатическим РМЖ (N0) и с метастазами (N1), уравновешенные клинические значения ER, PR, HER2 (не-просветный HER2+, просвет A, просвет B HER2+, просвет B HER2- и тройной отрицательный BC). Результаты статистической обработки средних количественных показателей CD68+ТАМ, CD163+M2-подобных макрофа-гов и CD68/CD163 (индекс макрофагов M1) между группами N0 и N1 не выявили достоверной разницы. Од-нако при сравнении рассчитанных иммуноположительных макрофагов со всех полей зрения (40 × линза), ко-торые составляли 5-17 для каждого образца, было установлено значительное увеличение CD68+ТАМ в группе метастазов.Выводы. 1. Количество CD68+ТАМ было достоверно выше в очаге первичного РМЖ у пациентов с мета-стазами в регионарные лимфатические узлы. 2. Мы обнаружили обратную корреляцию между CD68+TAM, CD163+M2-подобными макрофагами и клиническим значением ER/PR. Следовательно, увеличение коли-чества ТАМ (в частности, M2) в первичном ER+/PR+ РМЖ с метастазами может не иметь прогностической ценности для метастазирования, или ER+/PR+ РМЖ, возможно, метастазирует без значительного увеличе-ния TAM. 3. Выявленные различия подтверждаются достоверными статистическими расчетами и относятся к эффекту исключительно патологического процесса, поскольку до радикальной мастэктомии пациенты не получали лечения. 4. Интерпретация персональных данных о количестве CD68+TAM и CD163+ M2-подобных макрофагов все еще требует разработки.

Aim. Breast cancer (BC) is a heterogeneous disease which develops under the selective “pressure” of the tumor microenvironment. Therefore, it is promising and important to study tumor-associated macrophages as the innate immunity cells. The innate immunity system supposedly is able to regulate tumor immune surveillance and does not necessarily require the innate link.Object and methods. Materials of the study were intraoperative tissue of tumors and ipsilateral lymph nodes in radical mastectomy. Immunohistochemical characteristics of removed tumors (ER, PR, HER2, Ki67) were used for organizing two balanced groups of patients with primary BC. In the first group, there were no metastases into the regional lymph nodes, N0, whereas in the second one there was primary metastatic BC, N1. The groups included three patients with non-luminal HER2+, luminal A, luminal HER2-negative, luminal HER2+, and triple-negative BC, with 15 patients in each group, with a total of 30 patients.Results. The main idea of the work was to find the differences between the quantities of CD68+ and CD163+ mac-rophages, localized in tumor biopsy samples between the groups of patients with non-metastatic BC (N0) and with metastases (N1), balanced by the clinical values of ER, PR, HER2 (non-luminal HER2+, luminal A, luminal B HER2+, luminal B HER2-, and triple-negative BC). The results of statistical processing of average quantitative indicators of CD68+TAM, CD163+M2-like macrophages and CD68/CD163 (macrophage index M1) between groups N0 and N1 did not reveal a significant difference. However, when comparing the calculated immune-positive macrophages from all fields of view (40×lens), which were 5-17 for each specimen, a significant increase in CD68+TAM in the metastasis group was established. Comparison of average quantitative indicators of CD68+, CD163+ and CD68/CD163 between groups BC N0 and N1 showed no significant differences (the Mann-Whitney test). We determined the IHC charac-teristics of BC for each biopsy sample, including Ki67 and G-grade. Therefore, a statistical check of their correlation relationships with average quantitative indicators of CD68+, CD163+ and CD68/CD163 macrophages was conducted, which revealed a reliable relationship between CD68+ and Ki67, expressed as a percentage, and between ER/PR (in the clinical interpretation: +/-) and CD68+, CD163+, but not CD68/CD163.Conclusions. 1. The number of CD68+TAM was significantly higher in the focus of the primary BC of patients with metastases in the regional lymph nodes. 2. We detected a reverse correlation between CD68+TAM, CD163+M2-like macrophages and the clinical value of ER/PR. Consequently, an increase in the number of TAMs (in particular, M2) in the primary ER+/ PR+BC with metastases may not have a predictive value for metastasis, or ER+/PR+ BC possibly metastasizes without a significant increase in TAM. 3. The revealed differences are confirmed by reliable statistical calculations and relate to the effect of an exceptionally pathological process, since patients did not receive treat-ment before radical mastectomy. 4. Interpretation of personal data on the number of CD68+TAM and CD163+M2-like macrophages still needs to be developed.