Подкожный ксенографт меланомы человека MelCher5k/BRAF⁺ с экспрессией CD20

Введение. Метастатическая меланома кожи (мМк) характеризуется крайне неблагоприятным прогнозом. Значимая ремиссия мМк связана с применением вемурафениба, блокирующего пролиферацию клеток с мутацией в гене BRAF. Однако после отмены этого препарата быстро развивается рецидив, вызывающий необходимость продолжения лечения. поиски другой терапевтической мишени в первичной мМк привели к малочисленной субпопуляции стволовоподобных клеток, экспрессирующих антиген CD20. пилотные клинические испытания ритуксибама, блокирующего CD20, не дали ожидаемых результатов. Мы расценили это как отсутствие контроля над экспрессией СD20 в рецидивных клетках, что доступно только in vivo в адекватной модели рецидивирующей мМк / BRAF⁺ человека с высокой экспрессией СD20.

Цель исследования – создание модели in vivo рецидивирующей мМк / BRAF⁺ человека и оценка представленности субпопуляции клеток с экспрессией CD20.

Материалы и методы. В исследовании использованы вемурафениб (Roche, Швейцария), культура клеток меланомы человека MelCher5k / BRAF⁺ и иммунодефицитные мыши-самцы Balb / c nude массой тела 20–23 г, разведенные и содержащиеся в Национальном медицинском исследовательском центре онкологии им. Н. Н. Блохина. Животных с трансплантированной опухолью (n = 12) распределяли по 2 группам: с применением вемурафениба (экспериментальная группа) и без него (группа контроля). Сравнительную оценку динамики роста опухолевых узлов в группах проводили по соотношению объемов с помощью стандартного критерия Т / С (treatment / control), выраженному в процентах. Динамику экспрессии маркеров S100, CD20 и CD45 определяли методом проточной цитофлуориметрии до начала введения вемурафениба и в конце наблюдения.

Результаты. У мышей с MelCher5k / BRAF⁺, получавших вемурафениб с 7-х по 21-е сутки, с 10-х суток наблюдалась редукция опухоли с полной ремиссией к 20-м суткам. Рецидивы с развитием опухолевого узла в месте имплантации (возобновленный рост клеток меланомы) возникали на 28-е сутки (через неделю после отмены препарата), а затем в течение 34–41-х суток опухоль быстро прогрессировала. У мышей, получавших вемурафениб, доля CD20⁺-клеток в новом очаге составила 35 %, что в 1,82 раза превысило долю CD20⁺-клеток в опухоли мышей, не получавших этот препарат (19 %). при этом клетки вновь возникшей опухоли экспрессировали маркер меланомы S100 и не экспрессировали СD45.

Заключение. In vivo на модели MelCher5k / BRAF⁺ показано, что в рецидивном опухолевом узле, развивающемся после применения вемурафениба, значительно увеличивается доля стволовоподобных клеток, экспрессирующих CD20. Эти данные свидетельствуют о целесообразности использования разработанной модели для оценки клинической перспективности направленных на СD20 агентов, способных продлить ремиссию после отмены вемурафениба при рецидивирующей меланоме.

1. Marti J.L.G., Hyder T., Nasrazadani A. et al. The evolving landscape of HER2-directed breast cancer therapy. Curr Treat Options Oncol 2020;21(10):82. DOI: 10.1007/s11864-020-00780-6

2. Tarantino P., Viale G., Press M.F. et al. ESMO expert consensus statements (ECS) on the definition, diagnosis, and management of HER2-low breast cancer. Ann Oncol 2023;34(8):645–59. DOI: 10.1016/j.annonc.2023.05.008

3. Ferguson K.M. Structure-based view of epidermal growth factor receptor regulation. Annu Rev Biophys 2008;37:353–73. DOI: 10.1146/annurev.biophys.37.032807.125829

4. Li X., Zhao L., Chen C. et al. Can EGFR be a therapeutic target in breast cancer? Biochim Biophys Acta Rev Cancer 2022;1877(5):188789. DOI: 10.1016/j.bbcan.2022.188789

5. Raghav K.P.S., Moasser M.M. Molecular pathways and mechanisms of HER2 in cancer therapy. Clin Cancer Res 2023;29(13):2351–61. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-22-0283

6. Lyu H., Han A., Polsdofer E. et al. Understanding the biology of HER3 receptor as a therapeutic target in human cancer. Acta Pharm Sin B 2018;8(4):503–10. DOI: 10.1016/j.apsb.2018.05.010

7. Kilroy M.K., Park S., Feroz W. et al. HER3 alterations in сancer and potential clinical implications. Cancers (Basel) 2022;14(24):6174. DOI: 10.3390/cancers14246174

8. Papa F., Grinda T., Rassy E. et al. Long road towards effective HER3 targeting in breast cancer. Cancer Treat Rev 2024;129:102786. DOI: 10.1016/j.ctrv.2024.102786

9. Uliano J., Corvaja C., Curigliano G., Tarantino P. Targeting HER3 for cancer treatment: a new horizon for old target. ESMO Open 2023;8(1):100790. DOI: 10.1016/j.esmoop.2023.100790

10. Hoxhaj G., Manning B.D. The PI3K-AKT network at the interface of oncogenic signalling and cancer metabolism. Nat Rev Cancer 2020;20(2):74–88. DOI: 10.1038/s41568-019-0216-7

11. Mishra R., Alanazi S., Yuan L. et al. Activating HER3 mutations in breast cancer. Oncotarget 2018;9(45):27773–88. DOI: 10.18632/oncotarget.25576

12. Murugan A.K., Grieco M., Tsuchida N. RAS mutations in human cancers: roles in precision medicine. Semin Cancer Biol 2019;59:23–35. DOI: 10.1016/j.semcancer.2019.06.007

13. Kamian S., Ashoori H., Vahidian F., Davoudi S. The relevance of common K-RAS gene mutations and K-RAS mRNA expression with clinicopathological findings and survival in breast cancer. Asian Pac J Cancer Prev 2023;24(3):909–14. DOI: 10.31557/APJCP.2023.24.3.909

14. Banys-Paluchowski M., Milde-Langosch K., Fehm T. et al. Clinical relevance of H-RAS, K-RAS, and N-RAS mRNA expression in primary breast cancer patients. Breast Cancer Res Treat 2020;179(2):403–14. DOI: 10.1007/s10549-019-05474-8

15. Hossain M.A. Targeting the RAS upstream and downstream signaling pathway for cancer treatment. Eur J Pharmacol 2024;979:176727. DOI: 10.1016/j.ejphar.2024.176727

16. Wang L., Lu Q., Jiang K. et al. BRAF V600E mutation in triple negative breast cancer: a case report and literature review. Oncol Res Treat 2022;45(1–2):54–61. DOI: 10.1159/000520453

17. Khojasteh Poor F., Keivan M., Ramazii M. et al. Mini review: the FDA-approved prescription drugs that target the MAPK signaling pathway in women with breast cancer. Breast Dis 2021;40(2):51–62. DOI: 10.3233/BD-201063

18. Miricescu D., Totan A., Stanescu-Spinu I.I. et al. PI3K/AKT/ mTOR signaling pathway in breast cancer: from molecular landscape to clinical aspects. Int J Mol Sci 2020;22(1):173. DOI: 10.3390/ijms22010173

19. Hinz N., Jücker M. Distinct functions of AKT isoforms in breast cancer: a comprehensive review. Cell Commun Signal 2019;17(1):154. DOI: 10.1186/s12964-019-0450-3

20. Nunnery S.Е., Mayer I.A. Targeting the PI3K/AKT/mTOR pathway in hormone-positive breast cancer. Drugs 2020;80(16):1685–97. DOI: 10.1007/s40265-020-01394-w

21. Shen L.S., Jin X.Y., Wang X.M. et al. Advances in endocrine and targeted therapy for hormone-receptor-positive, human epidermal growth factor receptor 2-negative advanced breast cancer. Chin Med J 2020;133:1099–108. DOI: 10.1097/CM9.0000000000000745

22. Mosele F., Stefanovska B., Lusque A. et al. Outcome and molecular landscape of patients with PIK3CA-mutated metastatic breast cancer. Ann Oncol 2020;31(3):377–86. DOI: 10.1016/j.annonc.2019.11.006

23. Ertay A., Liu H., Liu D. et al. WDHD1 is essential for the survival of PTEN-inactive triple-negative breast cancer. Cell Death Dis 2020;11(11):1001. DOI: 10.1038/s41419-020-03210-5

24. Hanker A.B., Sudhan D.R., Arteaga C.L. Overcoming endocrine resistance in breast cancer. Cancer Cell 2020;37(4):496–513. DOI: 10.1016/j.ccell.2020.03.009

25. Endicott S.J., Ziemba Z.J., Beckmann L.J. et al. Inhibition of class I PI3K enhances chaperone-mediated autophagy. J Cell Biol 2020;219(12):202001031. DOI: 10.1083/jcb.202001031

26. Rugo H.S., Raskina K., Schrock A.B. et al. Biology and targetability of the extended spectrum of PIK3CA mutations detected in breast carcinoma. Clin Cancer Res 2023;29(6):1056–67. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-22-2115

27. Riobo-Del Galdo N.A., Montero Á.L., Wertheimer E.V. Role of Hedgehog signaling in breast cancer: pathogenesis and therapeutics. Cells 2019;8(4):375. DOI: 10.3390/cells8040375

28. Habib J.G., O’Shaughnessy J.A. The hedgehog pathway in triple-negative breast cancer. Cancer Med 2016;5(10):2989–3006. DOI: 10.1002/cam4.833

29. Patel D.K., Kesharwani R., Verma A. et al. Scope of Wnt signaling in the precise diagnosis and treatment of breast cancer. Drug Discov Today 2023;28(7):103597. DOI: 10.1016/j.drudis.2023.103597

30. Xu X., Zhang M., Xu F., Jiang S. Wnt signaling in breast cancer: biological mechanisms, challenges and opportunities. Mol Cancer 2020;19(1):165. DOI: 10.1186/s12943-020-01276-5 31. Harbeck N., Penault-Llorca F., Cortes J. et al. Breast cancer. Nat Rev Dis Primers 2019;5(1):66. DOI: 10.1038/s41572-019-0111-2

31. Theodosiou A., Arhondakis S., Baumann M., Kossida S. Evolutionary scenarios of Notch proteins. Mol Biol Evol 2009;26(7):1631–40. DOI: 10.1093/molbev/msp075

32. Krishna B.M., Jana S., Singhal J. et al. Notch signaling in breast cancer: from pathway analysis to therapy. Cancer Lett 2019;461:123–31. DOI: 10.1016/j.canlet.2019.07.012

33. Huang P., Chen A., He W. et al. BMP-2 induces EMT and breast cancer stemness through Rb and CD44. Cell Death Discov 2017;3:17039. DOI: 10.1038/cddiscovery.2017.39

34. Nilendu P., Kumar A., Kumar A. et al. Breast cancer stem cells as last soldiers eluding therapeutic burn: a hard nut to crack. Int J Cancer 2018;142(1):7–17. DOI: 10.1002/ijc.30898