Структурные изменения гена EGFR в образцах глиобластомы как фактор прогноза и молекулярная мишень для терапии
- Авторы: Варачев В.О.1, Сусова О.Ю.2, Митрофанов А.А.2, Краснов Г.С.1, Насхлеташвили Д.Р.2, Аммур Ю.И.1,3, Бежанова С.Д.2, Севян Н.В.2, Прозоренко Е.В.2, Бекяшев А.Х.2, Наседкина Т.В.1
-
Учреждения:
- ФГБУН «Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук»
- ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
- ФГБНУ «Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова»
- Выпуск: Том 11, № 3 (2024)
- Страницы: 68-78
- Раздел: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
- Статья опубликована: 11.10.2024
- URL: https://umo.abvpress.ru/jour/article/view/709
- DOI: https://doi.org/10.17650/2313-805X-2024-11-3-68-78
- ID: 709
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Введение. Рецептор эпидермального фактора роста (EGFR) – трансмембранный белок семейства рецепторных тирозинкиназ, который активируется при различных видах рака (немелкоклеточном раке легкого, колоректальном раке, злокачественных опухолях головы и шеи). В глиальных опухолях головного мозга повышенный уровень экспрессии EGFR характерен для наиболее агрессивного подтипа злокачественных новообразований – глиобластомы. Частми структурными изменениями EGFR при данной патологии являются амплификация участка хромосомы, в котором расположен ген EGFR, точечные мутации, а также делеция 2–7-го экзонов гена EGFR, приводящая к образованию транскрипта EGFRvIII.
Цель исследования – определение структурных изменений гена EGFR (точечные мутации и амплификация гена EGFR, транскрипт EGFRvIII) в образцах опухоли с помощью различных методов и оценка их потенциальной клинической значимости.
Материалы и методы. В исследование включены 75 пациентов с глиомами головного мозга (из них 70 с глиобластомами) в возрасте от 34 до 78 лет (средний возраст 56 лет). Выделение ДНК и РНК проводили из свежезамороженной ткани опухоли, а также из лейкоцитов периферической крови. Мутации в гене EGFR выявляли методом секвенирования нового поколения (next generation sequencing, NGS), для определения копийности участков 7-й хромосомы проводили сравнительный анализ (норма – опухоль) частот β-аллелей (β allele frequency, BAF). Для подтверждения амплификации гена EGFR в образцах опухоли использовали полимеразную цепную реакцию в реальном времени, для обнаружения варианта EGFRvIII – полимеразную цепную реакцию с обратной транскрипцией.
Результаты. Методом NGS в образцах глиобластомы выявлены 11 (16 %) мутаций в кодирующих участках гена EGFR, амплификация гена EGFR обнаружена в 26 (37 %) случаях; в 5 образцах глиом (астроцитома, олигодендроглиома) структурные изменения гена EGFR не определены. Все случаи амплификации гена EGFR, выявленные с помощью NGS, подтверждены методом полимеразной цепной реакции в реальном времени. Для поиска транскрипта EGFRvIII исследован 31 образец РНК опухоли, в 12 из которых присутствовала амплификация EGFR. Транскрипт EGFRvIII выявлен только в образцах с амплификацией гена EGFR (в 4 (33 %) из 12 случаев). Для оценки клинической значимости структурных изменений гена сравнивали частоту их встречаемости в образцах первичной и рецидивной глиобластом.
Заключение. Метод NGS позволяет выявлять как точечные мутации, так и амплификацию гена EGFR. Амплификация данного гена в 33 % случаев ассоциирована с мутацией EGFRvIII. Не выявлено статистически значимых различий в частоте структурных изменений гена EGFR между первичными и рецидивными глиобластомами.
Ключевые слова
Об авторах
В. О. Варачев
ФГБУН «Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук»
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-3567-3761
119991 Москва, ул. Вавилова, 32
РоссияО. Ю. Сусова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-8192-7913
115522 Москва, Каширское шоссе, 24
РоссияА. А. Митрофанов
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-4125-7342
115522 Москва, Каширское шоссе, 24
РоссияГ. С. Краснов
ФГБУН «Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук»
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-6493-8378
119991 Москва, ул. Вавилова, 32
РоссияД. Р. Насхлеташвили
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-4218-9652
115522 Москва, Каширское шоссе, 24
РоссияЮ. И. Аммур
ФГБУН «Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук»; ФГБНУ «Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова»
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-0223-5738
119991 Москва, ул. Вавилова, 32
105064 Москва, Малый Казенный пер., 5А
РоссияС. Д. Бежанова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-7336-9210
115522 Москва, Каширское шоссе, 24
РоссияН. В. Севян
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-5841-7480
115522 Москва, Каширское шоссе, 24
РоссияЕ. В. Прозоренко
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-8880-1758
115522 Москва, Каширское шоссе, 24
РоссияА. Х. Бекяшев
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-4160-9598
115522 Москва, Каширское шоссе, 24
РоссияТ. В. Наседкина
ФГБУН «Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук»
Автор, ответственный за переписку.
Email: tanased06@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-2642-4202
Татьяна Васильевна Наседкина
119991 Москва, ул. Вавилова, 32
РоссияСписок литературы
- Herbst R.S. Review of epidermal growth factor receptor biology. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2004;59(2):21–6. doi: 10.1016/j.ijrobp.2003.11.041
- Hynes N.E., Lane H.A. ERBB receptors and cancer: the complexity of targeted inhibitors. Nat Rev Cancer 2005;5(5):341–54. doi: 10.1038/nrc1609
- Jones S., Rappoport J.Z. Interdependent epidermal growth factor receptor signalling and trafficking. Int J Biochem Cell Biol 2014;51:23–8. doi: 10.1016/j.biocel.2014.03.014
- Sigismund S., Avanzato D., Lanzetti L. Emerging functions of the EGFR in cancer. Mol Oncol 2018;12(1):3–20. doi: 10.1002/1878-0261.12155
- Dreux A.C., Lamb D.J., Modjtahedi H., Ferns G.A. The epidermal growth factor receptors and their family of ligands: their putative role in atherogenesis. Atherosclerosis 2006;186(1):38–53. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2005.06.038
- Saadeh F.S., Mahfouz R., Assi H.I. EGFR as a clinical marker in glioblastomas and other gliomas. Int J Biol Markers 2018;33(1): 22–32. doi: 10.5301/ijbm.5000301
- Brennan C.W., Verhaak R.G., McKenna A. et al. TCGA Research Network. The somatic genomic landscape of glioblastoma. Cell 2013;155(2):462–77. doi: 10.1016/j.cell.2013.09.034
- HigaN., AkahaneT., Hamada T. et al Distribution and favorable prognostic implication of genomic EGFR alterations in IDH-wildtype glioblastoma. Cancer Med 2023;12(1):49–60. doi: 10.1002/cam4.4939
- Louis D.N., Perry A., Wesseling P. et al. The 2021 WHO classification of tumors of the central nervous system: a summary. Neuro Oncol 2021;23(8):1231–51. doi: 10.1093/neuonc/noab106
- Gan H.K., Cvrljevic A.N., Johns T.G. The epidermal growth factor receptor variant III (EGFRvIII): where wild things are altered. FEBS J 2013;280(21):5350–70. doi: 10.1111/febs.12393
- Eskilsson E., Rosland G.V., Talasila K.M. et al. EGFRvIII mutations can emerge as late and heterogenous events in glioblastoma development and promote angiogenesis through Src activation. Neuro Oncol 2016;18(12):55. doi: 10.1093/neuonc/now113
- Alnahhas I., Rayi A., Guillermo Prieto Eibl M.D.P. et al. Prognostic implications of epidermal and platelet-derived growth factor receptor alterations in 2 cohorts of IDH wt glioblastoma. Neurooncol Adv 2021;3(1):vdab127. doi: 10.1093/noajnl/vdab127
- Li J., Liang R., Song C. et al. Prognostic significance of epidermal growth factor receptor expression in glioma patients. Onco Targets Ther 2018;2018(11):731–42. doi: 10.2147/OTT.S155160
- Hovinga K.E., McCrea H.J., Brennan C. et al. EGFR amplification and classical subtype are associated with a poor response to bevacizumab in recurrent glioblastoma. J Neurooncol 2019;142(2):337–45. doi: 10.1007/s11060-019-03102-5
- Le Rhun E., Preusser M., Roth P. et al. Molecular targeted therapy of glioblastoma. Cancer Treat Rev 2019;80:101896. doi: 10.1016/j.ctrv.2019.101896
- Vivanco I., Robins H.I., Rohle D. et al. Differential sensitivity of glioma- versus lung cancer-specific EGFR mutations to EGFR kinase inhibitors. Cancer Discov 2012;2(5):458–71. doi: 10.1158/2159-8290.CD-11-0284
- Desai R., Suryadevara C.M., Batich K.A. et al. Emerging immunotherapies for glioblastoma. Expert Opin Emerg Drugs 2016;21(2):133–45. doi: 10.1080/14728214.2016.1186643
- Weller M., Butowski N., Tran D.D. et al. Rindopepimut with temozolomide for patients with newly diagnosed, EGFRvIII expressing glioblastoma (ACT IV): a randomised, double-blind, international phase 3 trial. Lancet Oncol 2017;18(10):1373–85. doi: 10.1016/S1470-2045(17)30517-X
- Felsberg J., Hentschel B., Kaulich K. et al. German Glioma Network. Epidermal growth factor receptor variant III (EGFRvIII) positivity in EGFR-amplified glioblastomas: prognostic role and comparison between primary and recurrent tumors. Clin Cancer Res 2017;23(22):6846–55. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-17-0890
- Краснов Г.С., Гукасян Л.Г., Абрамов И.С., Наседкина Т.В. Определение субклональной структуры опухоли по данным высокопроизводительного секвенирования на примере острого миелоидного лейкоза у детей и акральной меланомы. Молекулярная биология 2021;55(5):829–45. doi: 10.31857/S0026898421050050
- Chang M.T., Asthana S., Gao S.P. et al. Identifying recurrent mutations in cancer reveals widespread lineage diversity and mutational specificity. Nat Biotechnol 2016;34(2):155–63. doi: 10.1038/nbt.3391
- Naidoo J., Sima C.S., Rodriguez K. et al. Epidermal growth factor receptor exon 20 insertions in advanced lung adenocarcinomas: clinical outcomes and response to erlotinib. Cancer 2015;121(18):3212–20. doi: 10.1002/cncr.29493
- The cBio Cancer Genomics Portal. https://www.cbioportal.org/.
- Zacher A., Kaulich K., Stepanow S. et al. Molecular diagnostics of gliomas using next generation sequencing of a glioma-tailored gene panel. Brain Pathol 2017;27(2):146–59. doi: 10.1111/bpa.12367
- Blobner J., Dengler L., Blobner S. et al. Significance of molecular diagnostics for therapeutic decision-making in recurrent glioma. Neurooncol Adv 2023;5(1):vdad060. doi: 10.1093/noajnl/vdad060
- Rutkowska A., Strózik T., Jędrychowska-Dańska K. et al. Immunohistochemical detection of EGFRvIII in glioblastoma – anti-EGFRvIII antibody validation for diagnostic and CAR-T purposes. Biochem Biophys Res Commun 2023;685:149133. doi: 10.1016/j.bbrc.2023.149133
- Padovan M., Maccari M., Bosio A. et al. Actionable molecular alterations in newly diagnosed and recurrent IDH1/2 wild-type glioblastoma patients and therapeutic implications: a large mono-institutional experience using extensive next-generation sequencing analysis. Eur J Cancer 2023;191:112959. doi: 10.1016/j.ejca.2023.112959
- Li J., Liang R., Song C. et al. Prognostic significance of epidermal growth factor receptor expression in glioma patients. Onco Targets Ther 2018;11:731–42. doi: 10.2147/OTT.S155160
- Yang K., Ren X., Tao L. et al. Prognostic implications of epidermal growth factor receptor variant III expression and nuclear translocation in Chinese human gliomas. Chin J Cancer Res 2019;31(1):188–202. doi: 10.21147/j.issn.1000-9604.2019.01.14
- Begagić E., Pugonja R., Bečulić H. et al. Molecular targeted therapies in glioblastoma multiforme: a systematic overview of global trends and findings. Brain Sci 2023;13(11):1602. doi: 10.3390/brainsci13111602
- An Z., Aksoy O., Zheng T. et al. Epidermal growth factor receptor and EGFRvIII in glioblastoma: signaling pathways and targeted therapies. Oncogene 2018;37(12):1561–75. doi: 10.1038/s41388-017-0045-7
- Hegi M.E., Diserens A.C., Bady P. et al. Pathway analysis of glioblastoma tissue after preoperative treatment with the EGFR tyrosine kinase inhibitor gefitinib – a phase II trial. Mol Cancer Ther 2011;10(6):1102–12. doi: 10.1158/1535-7163.MCT-11-0048
- Hu C., Leche C.A., Kiyatkin A. et al. Glioblastoma mutations alter EGFR dimer structure to prevent ligand bias. Nature 2022;602(7897):518–22. doi: 10.1038/s41586-021-04393-3
- Nathanson D.A., Gini B., Mottahedeh J. et al. Targeted therapy resistance mediated by dynamic regulation of extrachromosomal mutant EGFR DNA. Science 2014;343(6166):72–6. doi: 10.1126/science.1241328
Дополнительные файлы


