Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd2754710.32607/actanaturae.27547ReviewsОбзорыReview ArticlePro-inflammatory cytokines, ferroptosis, and cancerПровоспалительные цитокины в ферроптозе при ракеVartanianA. A.ВартанянA. A.
Russian Federation
zhivotov57@mail.ruKosorukovV. S.КосоруковB. C.
Russian Federation
zhivotov57@mail.ruN.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology of the Ministry of Health of RussiaНациональный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина Минздрава России220420251714102410202408112024Copyright ©; 2025, Vartanian A.A., Kosorukov V.S.Copyright ©; 2025, Вартанян A.A., Косоруков B.C.2025Vartanian A.A., Kosorukov V.S.Вартанян A.A., Косоруков B.C.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/27547

Ferroptosis, iron-dependent regulated cell death, is induced by the polyunsaturated fatty acid peroxidation of membrane phospholipids and is controlled by glutathione peroxidase 4. In recent years, convincing evidence has emerged, demonstrating a close relationship between chemo-, radio-, immuno-, and targeted therapy resistance and ferroptosis resistance. In this review, we discuss the basic principles of ferroptosis in cancer. Considerable attention is paid to the formation of an immunosuppressive tumor microenvironment. The main focus is centered on the involvement of the excessive, chronic production of pro-inflammatory cytokines in ferroptosis resistance development in tumors.

Ферроптоз, или железозависимая регулируемая гибель клетки, индуцируется перекисным окислением полиненасыщенных жирных кислот фосфолипидов мембран и находится под контролем глутатионпероксидазы-4. В последние годы получены убедительные данные, свидетельствующие о том, что резистентность к химио-, радио-, иммуно- и таргетной терапии опухоли тесно связана с резистентностью к ферроптозу. В обзоре обсуждаются молекулярные характеристики ферроптоза при раке. Значительное внимание уделено образованию иммуносупрессивного пространства на территории опухоли. Основной акцент сделан на вовлечение хронической избыточной продукции провоспалительных цитокинов в становлении резистентности к ферроптозу.

ferroptosisintratumoral immunosuppressionpro-inflamatory cytokinescancerракферроптозвнутриопухолевая иммуносупрессияпровоспалительные цитокиныMinistry of Health of the Russian FederationМинистерство здравоохранения Российской Федерации056-00065-23 ПРde Visser K.E., Joyce J.A. // Cancer Cell. 2023. V. 41. № 3. P. 374–403.Al-Akra L., Bae D.H., Leck L.Y.W., Richardson D.R., Jansson P.J. // Biochim. Biophys. Acta Gen. Subj. 2019. V. 1863. № 9. P. 1390–1397.Dixon S.J., Stockwell B.R. // Cell. 2012. V. 49. P. 1060–1072.Mou Y., Wang J., Wu J., He D., Zhang C., Duan C., Li B. // J. Hematol. Oncol. 2019. V. 12. № 1. P. 34.Friedmann Angeli J.P., Krysko D.V., Conrad M. // Nat. Rev. Cancer. 2019. V. 19. № 7. P. 405–414.Martínez-Lostao L., Anel A., Pardo J. // Clin. Cancer Res. 2015. V. 21. № 22. P. 5047–5056.Li M., Yang Y., Xiong L., Jiang P., Wang J., Li C. // J. Hematol. Oncol. 2023. V. 16. № 1. P. 80.Ohue Y., Nishikawa H. // Cancer Sci. 2019. V. 110. № 7. P. 2080–2089.Gabrilovich D.I. // Cancer Immunol. Res. 2017. V. 5. № 1. P. 3–8.Zhang D.L., Ghosh M.C., Rouault T.A. // Front. Pharmacol. 2014. V. 5. P. 124–129.Wallace D.F. // Clin. Biochem. Rev. 2016. V. 37. № 2. P. 51–62.Plays M., Müller S., Rodriguez R. // Metallomics. 2021. V. 13. № 5. P. mfab021.Drakesmith H., Nemeth E., Ganz T. // Cell Мetabolism. 2015. V. 22. № 5. P. 777–787.Vela D., Vela-Gaxha Z. // Exp. Mol. Med. 2018. V. 50. № 2. P. e436.Ludwig H., Evstatiev R., Kornek G., Aapro M., Bauernhofer T., Buxhofer-Ausch V., Fridrik M., Geissler D., Geissler K., Gisslinger H., et al. // Wien Klin. Wochenschr. 2015. V. 127. № 23–24. P. 907–919.Kew M.C. // Liver Cancer. 2014. V. 3. № 1. Р. 31–40.Horniblow R.D., Bedford M., Hollingworth R., Evans S., Sutton E., Lal N., Beggs A., Iqbal T., Tselepis C. // Cancer Sci. 2017. V. 108. P. 1135–1143.Zhang F., Wang W., Tsuji Y., Torti S.V., Torti F.M. // J. Biol. Chem. 2008. V. 283. P. 33911–33918.Brigelius-Flohe R., Maiorino M. // Biochim. Biophys. Acta. 2013. V. 1830. P. 3289–3303.Meister A. // Meth. Enzymol. 1995. V. 251. P. 3–7.Liu J., Xia X., Huang P. // Mol. Ther. 2020. V. 28. № 11. P. 2358–2366.Murao A., Aziz M., Wang H., Brenner M., Wang P. // Apoptosis. 2021. V. 26. № 3–4. P. 152–162.Roussot N., Ghiringhelli F., Rébé C. // Cells. 2022. V. 11. № 22. P. 3672.Liu Y., Hu Y., Jiang Y., Bu J., Gu X. // Front. Pharmacol. 2022. V. 13. P. 1036140.Li Q., Chen K., Zhang T., Jiang D., Chen L., Jiang J., Zhang C., Li S. // Eur. J. Pharmacol. 2023. V. 955. P. 175913.Hong T., Lei G., Chen X., Li H., Zhang X., Wu N., Zhao Y., Zhang Y., Wang J. // Redox Biol. 2021. V. 42. P. 101928.Morcos C.A., Khattab S.N., Haiba N.S., Bassily R.W., Abu-Serie M.M., Teleb M. // Bioorg. Chem. 2023. V. 141. P. 106839.Yin J., Meng X., Peng L., Xie W., Liu X., He W., Li S. // Curr. Mol. Med. 2023. V. 23. № 5. P. 401–409.Dinarello C.A. // Cancer Metastasis Rev. 2006. V. 25. № 3. P. 307–313.Goenka A., Khan F., Verma B., Sinha P., Dmello C.C., Jogalekar M.P., Gangadaran P., Ahn B.C. // Cancer Commun. (London). 2023. V. 43. № 5. P. 525–561.Inácio Pinto N., Carnier J., Oyama L.M., Otoch J.P., Alcântara P.S., Tokeshi F., Nascimento C.M. // Mediators Inflamm. 2015. V. 2015. P. 791060.Lavie D., Ben-Shmuel A., Erez N., Scherz-Shouval R. // Nat. Cancer. 2022. V. 3. № 7. P. 793–807.Farhood B., Najafi M., Mortezaee K. // J. Cell Physiol. 2019. V. 234. № 6. P. 8509–8521.Pan Y., Yu Y., Wang X., Zhang T. // Front. Immunol. 2020. V. 11. P. 583084.Ohue Y., Nishikawa H. // Cancer Sci. 2019. V. 110. № 7. P. 2080–2089.Karpisheh V., Mousavi S.M., Sheykholeslami N., Fathi M., Saray M., Aghebati-Maleki L., Jafari R., Zolbanin N., Jadidi-Niaragh F. // Life Sci. 2021. V. 284. P. 119132.Hegde S., Leader A.M., Merad M. // Immunity. 2021. V. 54. № 5. P. 875–884.Kim R., Taylor D., Vonderheide R.H., Gabrilovich D.I. // Trends Pharmacol. Sci. 2023. V. 44. № 8. P. 542–552.Briukhovetska D., Dörr J., Endres S., Libby P., Dinarello C.A., Kobold S. // Nat. Rev. Cancer. 2021. V. 21. № 8. P. 481–499.Uciechowski P., Dempke W.C.M. // Oncology. 2020. V. 98. № 3. P. 131–137.Heikkilä K., Ebrahim S., Lawlor D.A. // Eur. J. Cancer. 2008. V. 44. № 7. P. 937–945.Kumari N., Dwarakanath B.S., Das A., Bhatt A.N. // Tumour Biol. 2016. V. 37. № 9. P. 11553–11572.Goulet C.R., Champagne A., Bernard G., Vandal D., Chabaud S., Pouliot F., Bolduc S. // BMC Cancer. 2019. V. 19. № 1. P. 137.Taher M.Y., Davies D.M., Maher J. // Biochem. Soc. Trans. 2018. V. 46. № 6. P. 1449–1462.Li Y.J., Zhang C., Martincuks A., Herrmann A., Yu H. // Nat. Rev. Cancer. 2023. V. 23. № 3. P. 115–134.El-Tanani M., Al Khatib A.O., Aladwan S.M., Abuelhana A., McCarron P.A., Tambuwala M.M. // Cell Signal. 2022. V. 92. P. 110275.Łukaszewicz M., Mroczko B., Szmitkowski M. // Pol. Arch. Med. Wewn. 2007. V. 117. № 5–6. P. 247–251.Baker K.J., Houston A., Brint E. // Front Immunol. 2019. V. 10. P. 1197–1205.Gelfo V., Romaniello D., Mazzeschi M., Sgarzi M., Grilli G., Morselli A., Manzan B., Rihawi K., Lauriola M. // Int. J. Mol. Sci. 2020. V. 21. № 17. P. 6009.Voronov E., Shouval D.S., Krelin Y., Cagnano E., Benharroch D., Iwakura Y., Dinarello C.A., Apte R.N. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003. V. 100. № 5. P. 2645–2650.Apte R.N., Dotan S., Elkabets M., White M.R., Reich E., Carmi Y., Song X., Dvozkin T., Krelin Y., Voronov E. // Cancer Metastasis Rev. 2006. V. 25. № 3. P. 387–408.Diep S., Maddukuri M., Yamauchi S., Geshow G., Delk N.A. // Cells. 2022. V. 11. № 1. P. 1673.Li M., Jin S., Zhang Z., Ma H., Yang X. // Cancer Lett. 2022. V. 527. P. 28–40.Yang J., Mo J., Dai J., Ye C., Cen W., Zheng X., Jiang L., Ye L. // Cell Death Dis. 2021. V. 12. № 11. P. 1079.Zhang Y., Tan H., Daniels J.D., Zandkarimi F., Liu H., Brown L.M. // Cell Chem. Biol. 2019. V. 26. № 5. P. 623–633.Li L., Xing T., Chen Y., Xu W., Fan B., Ju G., Zhao J., Lin L., Yan C., Liang J., Ren X. // Cell Death Discov. 2023. V. 9. № 1. P. 331.Yin J., Meng X., Peng L., Xie W., Liu X., He W., Li S. // Curr. Mol. Med. 2023. V. 23. № 5. P. 401–409.Rašková M., Lacina L., Kejík Z., Venhauerová A., Skaličková M., Kolář M., Jakubek M., Rosel D., Smetana K., Brábek J. // Cells. 2022. V. 22. P. 3698.Taniguchi K., Karin M. // Nat. Rev. Immunol. 2018. V. 18. № 5. P. 309–324.Li S., He Y., Chen K., Sun J., Zhang L., He Y., Yu H., Li Q. // Oxid. Med. Cell Longev. 2021. P. 2915019.Huang B., Lang X., Li X. // Front. Oncol. 2022. V. 12. P. 1023177.Bayliss T.J., Smith J.T., Schuster M., Dragnev K.H., Rigas J.R. // Expert. Opin. Biol. Ther. 2011. V. 11. № 12. P. 1663–1668.Liu X., Zhang Y., Wu X., Xu F., Ma H., Wu M., Xia Y. // Front. Pharmacol. 2022. V. 13. P. 909821.Qi D., Peng M. // Front. Immunol. 2023. V. 14. P. 1188365.