Показатели семейства инсулиноподобных факторов роста в ткани легкого больных немелкоклеточным раком легкого перенесших Covid-19 различной степени тяжести

Цель исследования. Изучить содержание IGF и их белков-переносчиков в тканях легкого больных немелкоклеточным раком легкого (НМРЛ) в зависимости от тяжести перенесенного COVID-19.

Пациенты и методы. В исследование включены 60 больных с гистологически подтвержденным НМРЛ стадии T1–3NхM0, проходивших лечение в торакальном отделении ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России с 2020 по 2021 гг.

В контрольную группу вошли 30 больных раком легкого с бессимптомными или легкими случаями COVID-19 (15 мужчин и 15 женщин), в основную группу – 30 больных (15 мужчин и 15 женщин), перенесших болезнь в тяжелой или среднетяжелой форме. Средний возраст больных составил 59,11 ± 2,89 года, значимых отличий между контрольной и основной группами не отмечали. Перед началом исследования от участников было получено письменное информированное согласие, одобренное советом по этике ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России. Количественную оценку содержания в ткани опухоли, перифокальной зоне и линии резекции IGF-I, IGF-II и IGFBP-1,2,3 выполняли методом иммуноферментного анализа (ИФА методом (Mediagnost, Германия)). Статистический анализ проводили с использованием программы Statistica 10, значение p < 0,05 рассматривалось как показатель статистической значимости.

Результаты. У больных основной группы, по сравнению с контрольной группой, вне зависимости от пола, в образцах опухоли и линии резекции уровень IGF-I и IGF-II был выше в среднем в 1,5–2,2 раза, а IGFBP-1 в опухоли был ниже в 1,3 раза у мужчин и в 5 раз у женщин. Соотношение IGF и IGFBP-1-3 у больных контрольной группы в ткани перифокальной зоны изменялись в сторону показателей ткани опухоли. В основной группе у мужчин IGF/IGFBP-1-3 оказались ниже или не отличались от условно интактной ткани, а у женщин повышались, как и в ткани опухоли.

Заключение. Повышение соотношения IGF и белков-переносчиков в ткани опухоли больных основной группы свидетельствовало об избыточном накоплении в ней IGF, что может способствовать более агрессивному росту злокачественной опухоли. Наиболее выраженные нарушения в системе инсулиноподобных факторов роста мы обнаружили в ткани опухоли и интактного легкого больных, перенесших COVID-19 в тяжелой и среднетяжелой форме.

1. 1. Hammoudeh A, Hammoudeh M, Bhamidimarri PM, Mahboub B, Halwani R, Hamid Q, et al. Insight into molecular mechanisms underlying hepatic dysfunction in severe COVID-19 patients using systems biology. World J Gastroenterol. 2021;27(21):2850– 2870. https://doi.org/10.3748/wjg.v27.i21.2850

2. Lemos AEG, Silva GR, Gimba ERP, Matos ADR. Susceptibility of lung cancer patients to COVID-19: A review of the pandemic data from multiple nationalities. Thorac Cancer. 2021 Oct;12(20):2637–2647. https://doi.org/10.1111/1759-7714.14067

3. Ragab D, Salah Eldin H, Taeimah M, Khattab R, Salem R. The COVID-19 Cytokine Storm; What We Know So Far. Front Immunol. 2020 Jun 16;11:1446. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.01446

4. Ruggiero V, Aquino RP, Del Gaudio P, Campiglia P, Russo P. Post-COVID Syndrome: The Research Progress in the Treatment of Pulmonary sequelae after COVID-19 Infection. Pharmaceutics. 2022 May 26;14(6):1135. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14061135

5. Liang W, Guan W, Chen R, Wang W, Li J, Xu K, et al. Cancer patients in SARS-CoV-2 infection: a nationwide analysis in China. Lancet Oncol. 2020 Mar;21(3):335–337. https://doi.org/10.1016/s1470-2045(20)30096-6

6. Yu J, Ouyang W, Chua MLK, Xie C. SARS-CoV-2 Transmission in Patients With Cancer at a Tertiary Care Hospital in Wuhan, China. JAMA Oncol. 2020 Jul 1;6(7):1108–1110. https://doi.org/10.1001/jamaoncol.2020.0980

7. ThyagaRajan S, Priyanka HP. Bidirectional communication between the neuroendocrine system and the immune system: relevance to health and diseases. Ann Neurosci. 2012 Jan;19(1):40–46. https://doi.org/10.5214/ans.0972.7531.180410

8. Hazrati E, Gholami M, Farahani RH, Ghorban K, Ghayomzadeh M, Rouzbahani NH. The effect of IGF-1 plasma concentration on COVID-19 severity. Microb Pathog. 2022 Mar;164:105416. https://doi.org/10.1016/j.micpath.2022.105416

9. Chen YM, Qi S, Perrino S, Hashimoto M, Brodt P. Targeting the IGF-Axis for Cancer Therapy: Development and Validation of an IGF-Trap as a Potential Drug. Cells. 2020 Apr 29;9(5):1098. https://doi.org/10.3390/cells9051098

10. Blyth AJ, Kirk NS, Forbes BE. Understanding IGF-II Action through insights into receptor binding and activation. Cells. 2020;9(10):2276. https://doi.org/10.3390/cells9102276

11. Krein PM, Sabatini PJB, Tinmouth W, Green FHY, Winston BW. Localization of insulin-like growth factor-I in lung tissues of patients with fibroproliferative acute respiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med. 2003;167(1):83–90. https://doi.org/10.1164/rccm.2201012

12. Kasprzak A, Kwasniewski W, Adamek A, Gozdzicka-Jozefiak A. Insulin-like growth factor (IGF) axis in cancerogenesis. Mutat Res Rev Mutat Res. 2017 Apr-Jun;772:78–104. https://doi.org/10.1016/j.mrrev.2016.08.007

13. Soliman AR, Sadek KM. Relation between insulin growth factor 1 and survival after SARS-CoV-2(COVID 19) infection in elderly kidney transplant recipients. Ren Fail. 2021 Dec;43(1):388–390. https://doi.org/10.1080/0886022x.2021.1886115

14. Ahasic AM, Tejera P, Wei Y, Su L, Mantzoros CS, Bajwa EK, et al. Predictors of circulating insulin-like growth factor-1 and insulin-like growth factor-binding protein-3 in critical illness. Crit Care Med. 2015;43(12):2651–2659. https://doi.org/10.1097/ccm.0000000000001314

15. Li G, Zhou L, Zhang C, Shi Y, Dong D, Bai M, et al. Insulin-Like Growth Factor 1 Regulates Acute Inflammatory Lung Injury Mediated by Influenza Virus Infection. Front Microbiol. 2019 Nov 26;10:2541. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.02541

16. Luo J, Rizvi H, Preeshagul IR, Egger JV, Hoyos D, Bandlamudi C, et al. COVID-19 in patients with lung cancer. Ann Oncol. 2020 Oct;31(10):1386–1396. https://doi.org/10.1016/j.annonc.2020.06.007

17. Varma Shrivastav S, Bhardwaj A, Pathak KA, Shrivastav A. Insulin-Like Growth Factor Binding Protein-3 (IGFBP-3): Unravelingthe Role in Mediating IGF-Independent Effects Within the Cell. Front Cell Dev Biol. 2020 May 5;8:286. https://doi.org/10.3389/fcell.2020.00286

18. Munoz K, Wasnik S, Abdipour A, Bi H, Wilson SM, Tang X, et al. The Effects of Insulin-Like Growth Factor I and BTP-2 on Acute Lung Injury. Int J Mol Sci. 2021 May 15;22(10):5244. https://doi.org/10.3390/ijms22105244

19. Feizollahi P, Matin S, Roghani SA, Mostafaei S, Safarzadeh E, Taghadosi M. Evaluation serum levels of Insulin Growth Factor-1 (IGF-1) and its association with clinical parameters in severe COVID-19. Inflammopharmacology. 2022 Feb;30(1):199–205. https://doi.org/10.1007/s10787-021-00908-6

20. Mu M, Gao P, Yang Q, He J, Wu F, Han X, et al. Alveolar epithelial cells promote IGF-I production by alveolar macrophages through TGF-β to suppress endogenous inflammatory signals. Front Immunol. 2020 Jul 21;11:1585. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.01585

21. He J, Mu M, Wang H, Ma H, Tang X, Fang Q, et al. Upregulated IGF-I in the lungs of asthmatic mice originates from alveolar macrophages. Mol Med Rep. 2019 Feb;19(2):1266–1271. https://doi.org/10.3892/mmr.2018.9726

22. Kasprzak A, Kwasniewski W, Adamek A, Gozdzicka-Jozefiak A. Insulin-like growth factor (IGF) axis in cancerogenesis. Mutat Res Rev Mutat Res. 2017 Apr-Jun;772:78–104. https://doi.org/10.1016/j.mrrev.2016.08.007

23. Shin J, Toyoda S, Nishitani S, Onodera T, Fukuda S, Kita S, Fukuhara A, Shimomura I. SARS-CoV-2 infection impairs the insulin/IGF signaling pathway in the lung, liver, adipose tissue, and pancreatic cells via IRF1. Metabolism. 2022 Aug;133:155236. https://doi.org/10.1016/j.metabol.2022.155236

24. Kelesidis T, Mantzoros CS. Cross-talk between SARS-CoV-2 infection and the insulin/IGF signaling pathway: Implications for metabolic diseases in COVID-19 and for post-acute sequelae of SARS-CoV-2 infection. Metabolism. 2022 Jul 25;134:155267. https://doi.org/10.1016/j.metabol.2022.155267

25. Fang J, Feng C, Chen W, Hou P, Liu Z, Zuo M, et al. Redressing the interactions between stem cells and immune system in tissue regeneration. Biol Direct. 2021 Oct 20;16(1):18. https://doi.org/10.1186/s13062-021-00306-6

26. Varma Shrivastav S, Bhardwaj A, Pathak KA, Shrivastav A. Insulin-Like Growth Factor Binding Protein-3 (IGFBP-3): Unraveling the Role in Mediating IGF-Independent Effects Within the Cell. Front Cell Dev Biol. 2020 May 5;8:286. https://doi.org/10.3389/fcell.2020.00286

27. Velcheti V, Govindan R. Insulin-like growth factor and lung cancer. J Thorac Oncol. 2006 Sep;1(7):607–610. https://doi.org/10.1016/s1556-0864(15)30370-1