Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd2731710.32607/actanaturae.27317Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleStudying Signaling Pathway Activation in TRAIL-Resistant Macrophage-Like Acute Myeloid Leukemia CellsИсследование активации сигнальных путей в TRAIL-резистентных макрофагоподобных клетках острого миелоидного лейкозаLomovskayaY. V.ЛомовскаяЯ. В.
Russian Federation
yannalomovskaya@gmail.comKrasnovK. S.КрасновК. С.
Russian Federation
yannalomovskaya@gmail.comKobyakovaM. I.КобяковаМ. И.
Russian Federation
yannalomovskaya@gmail.comKolotovaA. A.КолотоваА. А.
Russian Federation
yannalomovskaya@gmail.comErmakovA. M.ЕрмаковА. М.
Russian Federation
yannalomovskaya@gmail.comSenotovA. S.СенотовА. С.
Russian Federation
yannalomovskaya@gmail.comFadeevaI. S.ФадееваИ. С.
Russian Federation
yannalomovskaya@gmail.comFetisovaE. I.ФетисоваЕ. И.
Russian Federation
yannalomovskaya@gmail.comLomovskyA. I.ЛомовскийА. И.
Russian Federation
yannalomovskaya@gmail.comZvyaginaA. I.ЗвягинаА. И.
Russian Federation
yannalomovskaya@gmail.comAkatovV. S.АкатовВ. С.
Russian Federation
yannalomovskaya@gmail.comFadeevR. S.ФадеевР. С.
Russian Federation
yannalomovskaya@gmail.comInstitute of Theoretical and Experimental Biophysics of the Russian Academy of SciencesИнститут теоретической и экспериментальной биофизики РАНInstitute of Clinical and Experimental Lymphology, Branch of the Institute of Cytology and Genetics SB RASИнститут клинической и экспериментальной лимфологии – филиал Института цитологии и генетики СО РАН1005202416148580211202331012024Copyright ©; 2024, Lomovskaya Y.V., Krasnov K.S., Kobyakova M.I., Kolotova A.A., Ermakov A.M., Senotov A.S., Fadeeva I.S., Fetisova E.I., Lomovsky A.I., Zvyagina A.I., Akatov V.S., Fadeev R.S.Copyright ©; 2024, Ломовская Я.В., Краснов К.С., Кобякова М.И., Колотова А.А., Ермаков А.М., Сенотов А.С., Фадеева И.С., Фетисова Е.И., Ломовский А.И., Звягина А.И., Акатов В.С., Фадеев Р.С.2024Lomovskaya Y.V., Krasnov K.S., Kobyakova M.I., Kolotova A.A., Ermakov A.M., Senotov A.S., Fadeeva I.S., Fetisova E.I., Lomovsky A.I., Zvyagina A.I., Akatov V.S., Fadeev R.S.Ломовская Я.В., Краснов К.С., Кобякова М.И., Колотова А.А., Ермаков А.М., Сенотов А.С., Фадеева И.С., Фетисова Е.И., Ломовский А.И., Звягина А.И., Акатов В.С., Фадеев Р.С.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/27317

Acute myeloid leukemia (AML) is a malignant neoplasm characterized by extremely low curability and survival. The inflammatory microenvironment and maturation (differentiation) of AML cells induced by it contribute to the evasion of these cells from effectors of antitumor immunity. One of the key molecular effectors of immune surveillance, the cytokine TRAIL, is considered a promising platform for developing selective anticancer drugs. Previously, under in vitro conditions of the inflammatory microenvironment (a three-dimensional high-density culture of THP-1 AML cells), we demonstrated the emergence of differentiated macrophage-like THP-1ad clones resistant to TRAIL-induced death. In the present study, constitutive activation of proinflammatory signaling pathways, associated transcription factors, and increased expression of the anti-apoptotic BIRC3 gene were observed in TRAIL-resistant macrophage-like THP-1ad AML cells. For the first time, a bioinformatic analysis of the transcriptome revealed the main regulator, the IL1B gene, which triggers proinflammatory activation and induces resistance to TRAIL in THP–1ad macrophage-like cells.

Острый миелоидный лейкоз (ОМЛ) – злокачественное новообразование, которое характеризуется крайне низкой излечиваемостью и выживаемостью. Воспалительное микроокружение и индуцированное им созревание (дифференцировка) клеток ОМЛ способствует уклонению этих клеток от эффекторов противоопухолевого иммунитета. Один из ключевых молекулярных эффекторов иммунного надзора – цитокин TRAIL – рассматривается в качестве перспективной платформы для создания селективных противоопухолевых препаратов. Ранее в in vitro условиях воспалительного микроокружения – в трехмерной высокоплотной культуре клеток ОМЛ THP-1, нами было показано появление дифференцированных макрофагоподобных клонов ТНР-1ad, устойчивых к TRAIL-индуцированной гибели. В представленной работе в устойчивых к действию TRAIL макрофагоподобных клетках ОМЛ THP-1ad обнаружены конститутивная активация провоспалительных сигнальных путей, ассоциированных с ними транскрипционных факторов, и повышение экспрессии антиапоптотического гена BIRC3. Впервые с помощью биоинформатического анализа транскриптома выявлен основной регулятор – ген IL1B, связывающий провоспалительную активацию и формирование устойчивости к TRAIL у макрофагоподобных клеток ТНР-1ad.

acute myeloid leukemiaTRAIL-induced apoptosistranscriptomeinflammationострый миелоидный лейкозTRAIL-индуцированный апоптозтранскриптомвоспалениеПравительство Российской ФедерацииGovernment of the Russian Federation075-00224-24-01Short N.J., Rytting M.E., Cortes J.E. // The Lancet. 2018. V. 392. № 10147. P. 593–606.Kantarjian H., Kadia T., DiNardo C., Daver N., Borthakur G., Jabbour E., Garcia-Manero G., Konopleva M., Ravandi F. // Blood Cancer J. 2021. V. 11. № 2. P. 41.Récher C. // Front. Oncol. 2021. V. 11. P. 623952.Cook E.K., Luo M., Rauh M.J. // Exp. Hematol. 2020. V. 83. P. 85–94.Zhong F.-M., Yao F.-Y., Liu J., Zhang H.-B., Li M.-Y., Jiang J.-Y., Xu Y.-M., Yang W.-M., Li S.-Q., Zhang J., et al. // Biosci. Rep. 2022. V. 42. № 5. P. BSR20220647.Ellegast J.M., Alexe G., Hamze A., Lin S., Uckelmann H.J., Rauch P.J., Pimkin M., Ross L.S., Dharia N.V., Robichaud A.L., et al. // Cancer Discov. 2022. V. 12. № 7. P. 1760–1781.Lasry A., Nadorp B., Fornerod M., Nicolet D., Wu H., Walker C.J., Sun Z., Witkowski M.T., Tikhonova A.N., Guillamot-Ruano M., et al. // Nat. Cancer. 2022. V. 4. № 1. P. 27–42.Mysore V., Tahir S., Furuhashi K., Arora J., Rosetti F., Cullere X., Yazbeck P., Sekulic M., Lemieux M.E., Raychaudhuri S., et al. // J. Exp. Med. 2022. V. 219. № 5. P. e20210562.Hernandez G., Mills T.S., Rabe J.L., Chavez J.S., Kuldanek S., Kirkpatrick G., Noetzli L., Jubair W.K., Zanche M., Myers J.R., et al. // Haematologica. 2020. V. 105. № 3. P. 585–597.Maltby S., Hansbro N.G., Tay H.L., Stewart J., Plank M., Donges B., Rosenberg H.F., Foster P.S. // J. Immunol. 2014. V. 193. № 8. P. 4072–4082.Yoyen-Ermis D., Tunali G., Tavukcuoglu E., Horzum U., Ozkazanc D., Sutlu T., Buyukasik Y., Esendagli G. // Sci. Rep. 2019. V. 9. № 1. P. 11697.Van Galen P., Hovestadt V., Wadsworth Ii M.H., Hughes T.K., Griffin G.K., Battaglia S., Verga J.A., Stephansky J., Pastika T.J., Lombardi Story J., et al. // Cell. 2019. V. 176. № 6. P. 1265-1281.e24.Bottomly D., Long N., Schultz A.R., Kurtz S.E., Tognon C.E., Johnson K., Abel M., Agarwal A., Avaylon S., Benton E., et al. // Cancer Cell. 2022. V. 40. № 8. P. 850-864.e9.Montinaro A., Walczak H. // Cell Death Differ. 2023. V. 30. № 2. P. 237–249.Artykov A.A., Yagolovich A.V., Dolgikh D.A., Kirpichnikov M.P., Trushina D.B., Gasparian M.E. // Front. Cell Dev. Biol. 2021. V. 9. P. 733688.Di Cristofano F., George A., Tajiknia V., Ghandali M., Wu L., Zhang Y., Srinivasan P., Strandberg J., Hahn M., Sanchez Sevilla Uruchurtu A., et al. // Biochem. Soc. Trans. 2023. V. 51. № 1. P. 57–70.Kobyakova M.I., Evstratova Ya.V., Senotov A.S., Lomovsky A.I., Minaychev V.V., Zvyagina A.I., Solovieva M.E., Fadeeva I.S., Akatov V.S., Fadeev R.S. // Membr. Cell Biol. 2021. V. 38. № 1. P. 61–70.Кобякова М.И., Евстратова Я.В., Сенотов А.С., Ломовский А.И., Минайчев В.В., Звягина А.И., Соловьева М.Е., Фадеева И.С., Акатов В.С., Фадеев Р.С. // Биол. мембраны. 2021. V. 38. № 1. P. 61–70.Kobyakova M., Lomovskaya Y., Senotov A., Lomovsky A., Minaychev V., Fadeeva I., Shtatnova D., Krasnov K., Zvyagina A., Odinokova I., et al. // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. № 14. P. 7881.Lomovskaya Y.V., Kobyakova M.I., Senotov A.S., Lomovsky A.I., Minaychev V.V., Fadeeva I.S., Shtatnova D.Y., Krasnov K.S., Zvyagina A.I., Akatov V.S., et al. // Biomolecules. 2022. V. 12. № 2. P. 150.Lomovskaya Ya.V., Kobyakova M.I., Senotov A.S., Fadeeva I.S., Lomovsky A.I., Krasnov K.S., Shtatnova D.Yu., Akatov V.S., Fadeev R.S. // Membr. Cell Biol. 2022. V. 39. № 6. P. 457–473.Ломовская Я.В., Кобякова М.И., Сенотов А.С., Фадеева И.С., Ломовский А.И., Краснов К.С., Штатнова Д.Ю., Акатов В.С., Фадеев Р.С. // Биол. мембраны. 2022. V. 39. № 6. P. 457–473.Dijk M.V., Murphy E., Morrell R., Knapper S., O’Dwyer M., Samali A., Szegezdi E. // Cancers. 2011. V. 3. № 1. P. 1329–1350.Subramanian A., Tamayo P., Mootha V.K., Mukherjee S., Ebert B.L., Gillette M.A., Paulovich A., Pomeroy S.L., Golub T.R., Lander E.S., et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. 2005. V. 102. № 43. P. 15545–15550.Subramanian A., Tamayo P., Mootha V.K., Mukherjee S., Ebert B.L., Gillette M.A., Paulovich A., Pomeroy S.L., Golub T.R., Lander E.S., et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005. V. 102. № 43. P. 15545–15550.Chin C.-H., Chen S.-H., Wu H.-H., Ho C.-W., Ko M.-T., Lin C.-Y. // BMC Syst. Biol. 2014. V. 8. № S4. P. S11.Benjamini Y., Hochberg Y. // J. R. Stat. Soc. Ser. B Methodol. 1995. V. 57. № 1. P. 289–300.Liberzon A., Subramanian A., Pinchback R., Thorvaldsdóttir H., Tamayo P., Mesirov J.P. // Bioinformatics. 2011. V. 27. № 12. P. 1739–1740.Kopitar-Jerala N. // Front. Immunol. 2017. V. 8. P. 873.Hirano T. // Int. Immunol. 2021. V. 33. № 3. P. 127–148.Zelová H., Hošek J. // Inflamm. Res. 2013. V. 62. № 7. P. 641–651.Bae S., Park P.S.U., Lee Y., Mun S.H., Giannopoulou E., Fujii T., Lee K.P., Violante S.N., Cross J.R., Park-Min K.-H. // Cell Rep. 2021. V. 35. № 11. P. 109264.Liu L., Lu Y., Martinez J., Bi Y., Lian G., Wang T., Milasta S., Wang J., Yang M., Liu G., et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. 2016. V. 113. № 6. P. 1564–1569.Liu L., Lu Y., Martinez J., Bi Y., Lian G., Wang T., Milasta S., Wang J., Yang M., Liu G., et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2016. V. 113. № 6. P. 1564–1569.Lee H.Y., Cha J., Kim S.K., Park J.H., Song K.H., Kim P., Kim M.-Y. // Mol. Cancer Res. 2019. V. 17. № 2. P. 544–554.Qing F., Liu Z. // Front. Immunol. 2023. V. 14. P. 1190841.Holicek P., Truxova I., Rakova J., Salek C., Hensler M., Kovar M., Reinis M., Mikyskova R., Pasulka J., Vosahlikova S., et al. // Cell Death Dis. 2023. V. 14. № 3. P. 209.Provance O.K., Lewis-Wambi J. // Breast Cancer Res. 2019. V. 21. № 1. P. 59.Huang B., Lang X., Li X. // Front. Oncol. 2022. V. 12. P. 1023177.Delgado-Ramirez Y., Ocaña-Soriano A., Ledesma-Soto Y., Olguín J.E., Hernandez-Ruiz J., Terrazas L.I., Leon-Cabrera S. // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. № 8. P. 4049.Karpathiou G., Papoudou-Bai A., Ferrand E., Dumollard J.M., Peoc’h M. // Pathol. - Res. Pract. 2021. V. 223. P. 153477.Di Francesco B., Verzella D., Capece D., Vecchiotti D., Di Vito Nolfi M., Flati I., Cornice J., Di Padova M., Angelucci A., Alesse E., et al. // Cancers. 2022. V. 14. № 14. P. 3557.Zhang T., Ma C., Zhang Z., Zhang H., Hu H. // MedComm. 2021. V. 2. № 4. P. 618–653.Zhang S., Yang X., Wang L., Zhang C. // Oncol. Lett. 2018. V.16. № 1. P. 679-686.Zhang S., Yang X., Wang L., Zhang C. // Oncol. Lett. 2018. V. 16. № 1. Р. 679–686.Szklarczyk D., Gable A.L., Lyon D., Junge A., Wyder S., Huerta-Cepas J., Simonovic M., Doncheva N.T., Morris J.H., Bork P., et al. // Nucleic Acids Res. 2019. V. 47. № D1. P. D607–D613.Jones C.V., Ricardo S.D. // Organogenesis. 2013. V. 9. № 4. P. 249–260.Sletta K.Y., Castells O., Gjertsen B.T. // Front. Oncol. 2021. V. 11. P. 654817.Shah K., Vincent F. // Mol. Biol. Cell. 2005. V. 16. № 11. P. 5418–5432.Reiterer G., Yen A. // Cancer Res. 2007. V. 67. № 16. P. 7765–7772.Pandey P., Khan F., Upadhyay T.K., Seungjoon M., Park M.N., Kim B. // Biomed. Pharmacother. 2023. V. 161. P. 114491.Voisset E., Brenet F., Lopez S., De Sepulveda P. // Cancers. 2020. V. 12. № 7. P. 1996.Patel R.K., Weir M.C., Shen K., Snyder D., Cooper V.S., Smithgall T.E. // PloS One. 2019. V. 14. № 12. P. e0225887.Mon N.N., Senga T., Ito S. // Oncol. Lett. 2017. V. 13. № 2. P. 955–960.Liu S.T., Pham H., Pandol S.J., Ptasznik A. // Front. Physiol. 2014. V. 4. P. 416.Arranz L., Arriero M.D.M., Villatoro A. // Blood Rev. 2017. V. 31. № 5. P. 306–317.Chou J., Chan M.F., Werb Z. // Microbiol. Spectr. 2016. V. 4. № 2. P. 4.2.18.Pirillo C., Birch F., Tissot F.S., Anton S.G., Haltalli M., Tini V., Kong I., Piot C., Partridge B., Pospori C., et al. // Blood Adv. 2022. V. 6. № 10. P. 3126–3141.Saraei R., Soleimani M., Movassaghpour Akbari A.A., Farshdousti Hagh M., Hassanzadeh A., Solali S. // Biomed. Pharmacother. 2018. V. 107. P. 1010–1019.Hao X.-S., Hao J.-H., Liu F.-T., Newland A.C., Jia L. // Apoptosis. 2003. V. 8. № 6. P. 601–607.Chanput W., Mes J.J., Wichers H.J. // Int. Immunopharmacol. 2014. V. 23. № 1. P. 37–45.Page M.J., Kell D.B., Pretorius E. // Chronic Stress. 2022. V. 6. P. 247054702210763.Mohamed M.S., Bishr M.K., Almutairi F.M., Ali A.G. // Apoptosis. 2017. V. 22. № 12. P. 1487–1509.Sancho M., Leiva D., Lucendo E., Orzáez M. // FEBS J. 2022. V. 289. № 20. P. 6209–6234.Lasry A., Nadorp B., Fornerod M., Nicolet D., Wu H., Walker C.J., Sun Z., Witkowski M.T., Tikhonova A.N., Guillamot-Ruano M., et al. // Nat. Cancer. 2022.Lasry A., Nadorp B., Fornerod M., Nicolet D., Wu H., Walker C.J., Sun Z., Witkowski M.T., Tikhonova A.N., Guillamot-Ruano M., et al. // Nat. Cancer. 2023. V. 4. № 1. P. 27–42.Wang Y., Sun X., Yuan S., Hou S., Guo T., Chu Y., Pang T., Luo H.R., Yuan W., Wang X. // Cytotherapy. 2020. V. 22. № 3. P. 127–134.Carey A., Edwards D.K., Eide C.A., Newell L., Traer E., Medeiros B.C., Pollyea D.A., Deininger M.W., Collins R.H., Tyner J.W., et al. // Cell Rep. 2017. V. 18. № 13. P. 3204–3218.Morón-Calvente V., Romero-Pinedo S., Toribio-Castelló S., Plaza-Díaz J., Abadía-Molina A.C., Rojas-Barros D.I., Beug S.T., LaCasse E.C., MacKenzie A., Korneluk R., et al. // PLOS ONE. 2018. V. 13. № 3. P. e0193643.Morón-Calvente V., Romero-Pinedo S., Toribio-Castelló S., Plaza-Díaz J., Abadía-Molina A.C., Rojas-Barros D.I., Beug S.T., LaCasse E.C., MacKenzie A., Korneluk R., et al. // PLoS One. 2018. V. 13. № 3. P. e0193643.