ОБЗОРНЫЕ СТАТЬИ
Развитие молекулярных и генетических технологий позволило на молекулярном уровне продемонстрировать коэволюционные принципы взаимодействия микробиоты, вирома и организма-хозяина, а также роль микроорганизмов и вирусов в поддержании физиологического гомеостаза и развитии различных заболеваний, включая злокачественные новообразования. представленный обзор посвящен анализу и обобщению современных данных о микроорганизмах и вирусах, населяющих человеческий организм, а также их роли в процессах инициации, промоции и прогрессии канцерогенеза. В статье приведена информация об известных онкогенных вирусах и микроорганизмах с учетом современной классификации канцерогенных агентов международного агентства по изучению рака (International Agency for Research on Cancer). Рассмотрены механистические данные о проканцерогенном воздействии микробиоты и вирома в соответствии с современной концепцией ключевых характеристик канцерогенного агента. Особое внимание уделено анализу данных о влиянии микробиоты и вирома на иммунитет организма-хозяина, включая первые результаты иммунотерапии токсином коли сарком мягких тканей и остеосарком, а также о воздействии отдельных видов микроорганизмов на формирование профиля зрелых иммунокомпетентных клеток организма-хозяина. кроме того, представлены сведения о влиянии внутриопухолевой и внутриклеточной микробиоты на микроокружение опухолевых клеток и клеточный сигналинг, в том числе в солидных опухолях, не имеющих контакта с внешней средой. приведенные данные важны в плане использования концепции холобиота, т. е. взаимозависимого существования организма человека, микроорганизмов и вирусов, для совершенствования профилактики и терапии злокачественных новообразований.
Злокачественные глиомы являются наиболее распространенными опухолями из клеток глиального ряда головного мозга у взрослых и характеризуются крайне неблагоприятным прогнозом. Терапия злокачественных глиом, как правило, включает максимально радикальное хирургическое удаление опухоли с последующим проведением лучевой терапии и/или химиотерапии.
В обзоре представлены основные клинико-морфологические и молекулярно-генетические характеристики глиом, их прогностическая значимость, а также роль в выборе тактики таргетной терапии с использованием соответствующих ингибиторов тирозинкиназ и моноклональных антител. Особое внимание уделяется современным аспектам в области иммунотерапии злокачественных глиом, таким как активация иммунных клеток и блокирование различных механизмов, используемых опухолью для уклонения от иммунной системы. Одним из наиболее изученных направлений иммунотерапии злокачественных новообразований является применение ингибиторов контрольных точек иммунного ответа. Данные препараты могут быть эффективны в лечении злокачественных глиом, в которых отмечается гиперэкспрессия молекул, оказывающих супрессорное действие на клетки иммунной системы. Еще одним перспективным направлением иммунотерапии является использование генетически модифицированных CAR-T-клеток (CAR – химерный антигенный рецептор), что подразумевает применение модифицированных иммунных клеток, способных распознавать и уничтожать опухолевые клетки. Помимо этого, к перспективным подходам иммунотерапии глиом относят цитокинотерапию и генную терапию, связанную c генным редактированием вирусов для производства онколитических вирусных вакцин. Разрабатываются вакцины, содержащие специфичные для опухолевых клеток антигены, которые могут стимулировать иммунную систему для их распознавания и последующего уничтожения.
Несмотря на перспективность иммунотерапии глиом, многие вышеперечисленные иммунотерапевтические подходы к лечению злокачественных глиом находятся на различных стадиях доклинических и клинических исследований, результаты некоторых из которых многообещающие.
Метиониновый цикл отвечает за обмен веществ, связанных с метионином – одним из незаменимых аминокислотных компонентов белков. при нарушении регуляции этого процесса происходит накопление непротеиногенной аминокислоты гомоцистеина, что может негативно влиять на организм человека. Существует множество исследований, посвященных изучению воздействия данных нарушений на развитие болезней системы кровообращения, однако их роль в развитии злокачественных новообразований остается малоизученной. Цель обзора – проанализировать научные работы, в которых рассматривается влияние сбоя регуляции метионинового катаболизма на возникновение и прогрессирование опухолевого роста. Понимание метаболических изменений, связанных с канцерогенезом, имеет большое значение для разработки новых классов терапевтических препаратов, а также стратегий комбинированного противоопухолевого лечения, в том числе направленных на преодоление метаболических особенностей опухолевых клеток.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Введение. Белки теплового шока (heat shock proteins, HSP), также известные как молекулярные шапероны, представляют собой большое семейство белков, регулирующих процессы гистогенеза и гомеостаза, а также влияющих на фолдинг и функциональную активность множества клиентских белков. Особый интерес в этом семействе представляет шаперон 90 (HSP90), который значительно поддерживает рост злокачественных клеток. Он оказывает комплексное влияние на сигнальные пути канцерогенеза, включая BCR-ABL, Raf-1, AKT, рецептор эпидермального фактора роста человека 2-го типа (ERBB2/HER2), индуцируемый гипоксией фактор 1α (HIF-1α), янус-киназу 2 (JAK2), STAT3, p53 и рецептор эстрогена α (ERα). Именно поэтому поиск новых селективных ингибиторов этого шаперона является актуальной задачей медицинской химии и онкологии.
Цель исследования – изучение антипролиферативной активности нового ингибитора HSP90 THB5T-1 на линиях клеток ERα-положительного рака молочной железы и оценка его антиэстрогенного потенциала и селективности.
Материалы и методы. Исследование проводили на линиях гормонозависимых клеток рака молочной железы MCF7 и T47D и нормальных фибробластов hFB-hTERT. Антипролиферативную активность соединения определяли посредством МТТ-теста. Для анализа влияния ингибирования HSP90 на сигнальные пути клеток использовали иммуноблоттинг. Оценку антиэстрогенной активности THB5T-1 проводили в клетках MCF7 методом репортерного анализа. Для построения модели взаимодействия THB5T-1 с лигандсвязывающим доменом ERα применяли молекулярное моделирование.
Результаты. Концентрация THB5T-1, необходимая для полумаксимального ингибирования роста клеток (IC50), составила 4,3 мкМ для линии MCF7 и 5,6 мкМ для линии T47D. Увеличение концентрации THB5T-1 до 25 мкМ приводило к снижению выживаемости клеток до 20 %. индекс селективности THB5T-1 для различных клеток рака молочной железы варьировал от 3,7 до 5 у.е. Влияние соединения THB5T-1 на гормональные пути в клетках MCF7, выявленное с помощью репортерного анализа и иммуноблоттинга, оказалось дозозависимым. Способность THB5T-1 напрямую связываться с ERα подтверждена данными молекулярного моделирования. Антипролиферативные эффекты THB5T-1 в клетках MCF7 ассоциированы со снижением экспрессии регуляторов клеточного цикла, таких как циклин D1 и циклинзависимая киназа 4 (CDK4). Также выявлена значительная эффективность соединения THB5T-1 в комбинации с селективным ингибитором AKT.
Заключение. Соединение THB5T-1 оказывает антипролиферативное воздействие на клетки ERα-положительного рака молочной железы и демонстрирует высокую селективность. Антиэстрогенные эффекты THB5T-1 подтверждают его значительный потенциал как селективного ингибитора пути HSP90/ERα/GREB1 и блокатора ERα-опосредованной пролиферации опухолевых клеток.
Введение. Рак молочной железы (РМЖ) – злокачественные новообразования с различным молекулярным профилем, для которых характерны аберрации в механизмах эпигенетической регуляции транскрипции. Одним из таких нарушений, ассоциированных с неблагоприятным прогнозом, является гиперэкспрессия белков семейства BET, ответственных за взаимодействие транскрипционных факторов и областей, богатых ацетилированными гистонами. Ранее мы выявили способность мультитаргетного эпигенетически активного агента кураксина CBL0137 (CBL) ингибировать экспрессию белков BRD2, BRD3, BRD4 в клетках HeLa TI и белков BRD3, BRD4 в клетках РМЖ.
Цель исследования – анализ молекулярных механизмов действия CBL на клетки РМЖ in vitro, включая оценку: 1) его цитотоксичности, 2) влияния на клеточный цикл, 3) способности запускать апоптоз, 4) способности вызывать повреждения ДНК, 5) воздействия на экспрессию генов, вовлеченных в процессы пролиферации, апоптоза и репарации.
Материалы и методы. Цитотоксичность CBL в отношении клеток РМЖ (MCF7, MDA-MB-231, SKBR3) оценивали с помощью МТТ-теста. Влияние агента на клеточный цикл и активацию апоптоза анализировали методом проточной цитометрии. Для анализа повреждения ДНК при действии CBL использовали метод ДНК-комет. Изменение экспрессии генов, ассоциированных с пролиферацией, репарацией и апоптозом, оценивали с помощью полимеразной цепной реакции в реальном времени.
Результаты. Концентрации полумаксимального ингибирования (IC50) на клетках РМЖ при действии CBL0137 составили 1 мкМ при 72-часовой экспозиции, 14–25 мкМ – при 24-часовой. кураксин CBL (в концентрациях 0,5 и 1 мкМ) вызывал арест клеточного цикла G2/M, а также запускал апоптоз во всех клеточных линиях. При действии 1 мкМ CBL зарегистрировано повышение степени повреждения ДНК в клетках MCF7 и SKBR3, при действии обеих концентраций – в клетках MDA-MB-231. профиль экспрессии генов, вовлеченных в пролиферацию, также отвечал остановке в G2/M-фазе клеточного цикла. Также при действии CBL происходила активация р53-зависимых генов репарации. Выявлено увеличение экспрессии проапоптотических генов и снижение экспрессии антиапоптотических генов.
Заключение. Кураксин CBL0137 показал различное действие на молекулярные процессы в клетках РМЖ. Мы выявили цитостатический эффект этого соединения, подтвержденный на разных молекулярных уровнях. Полученные данные свидетельствуют о способности CBL ингибировать опухолевые процессы в клетках РМЖ, что делает его потенциальным агентом для комбинационной терапии.
Введение. Активное использование высокотоксичной химиотерапии в лечении сарком мягких тканей определяет необходимость поиска критериев и маркеров хеморезистентности пациентов к проводимой терапии.
Цель исследования – изучение взаимосвязи резистентности опухолевых клеток к химиотерапии и уровня экспрессии белков-регуляторов апоптоза (PUMA, PMAIP-1, PIDD-1, AIFM-2, Bax, GADD45a) в первичных культурах сарком мягких тканей.
Материалы и методы. Для получения первичных культур сарком мягких тканей использовалось ферментативное выделение, для определения клеточной гибели – резазуриновый тест. Экспрессия генов оценена с помощью полимеразной цепной реакции в реальном времени, количество белка – методом иммуноблоттинга.
Результаты. Получены 73 первичные культуры сарком мягких тканей, для которых с помощью резазуринового теста на цитотоксичность определена хемочувствительность к доксорубицину, ифосфамиду, доцетакселу, гемцитабину, пазопанибу и их комбинациям. Обнаружены положительные связи экспрессии гена AIFM-2 с резистентностью к пазопанибу, доксорубицину и его комбинации с ифосфамидом в липосаркомах, синовиальных и недифференцированных плеоморфных саркомах. Кроме того, выявлена ассоциация экспрессии генов Bax, PUMA, PMAIP-1, GADD45a и PIDD-1 с резистентностью к исследуемым препаратам в различных нозологических подгруппах сарком. Результаты исследования количества белка показали, что недифференцированные плеоморфные и синовиальные саркомы с низким содержанием GADD45a наиболее резистентны к исследуемым препаратам. липосаркомы с высокой экспрессией Bax чувствительнее к доцетакселу и гемцитабину, в то время как синовиальные саркомы с высокой экспрессией Bax – к доксорубицину и ифосфамиду, но не к доцетакселу и гемцитабину.
Заключение. Полученные данные свидетельствуют о взаимосвязи активности исследуемых генов-регуляторов апоптоза и резистентности к препаратам, применяемым в терапии сарком мягких тканей.
Введение. Плоскоклеточный рак пищевода является опасным онкологическим заболеванием, для которого нет релевантных молекулярно-биологических и биохимических маркеров диагностики, мониторинга и прогноза. Одними из перспективных маркеров могут выступать некодирующие РНК, аберрантная экспрессия которых характерна для многих новообразований.
Цель исследования – изучение клинической значимости экспрессии длинных некодирующих РНК (днРНК) SNGH18, LCAL1, IGFL2-AS1, LINC02301 и LINC01508 при плоскоклеточном раке пищевода в зависимости от фенотипа опухолевой стромы.
Материалы и методы. В ретроспективное исследование включены 17 пациентов с плоскоклеточным раком пищевода, проходивших обследование и лечение в Национальном медицинском исследовательском центре онкологии им. Н.Н. Блохина. Уровень экспрессии генов исследуемых днРНК оценивали с помощью полимеразной цепной реакции в реальном времени. иммуногистохимическим методом проведен анализ экспрессии CD68, CD163 и индуцибельной синтазы оксида азота. Статистический анализ полученных результатов выполняли с использованием программного решения GraphPad Prizm v. 10. Различия экспрессии днРНК между образцами опухолей и условно нормальных тканей оценивали с помощью критерия Уилкоксона для парных выборок. корреляционный анализ проводили посредством определения коэффициента ранговой корреляции Спирмена. Выживаемость анализировали путем построения кривых дожития по методу каплана–майера. Различия считались статистически значимыми при р <0,05.
Результаты. Выявлено, что для днРНК LCAL1, LINC01508 и LINC02301 наблюдалась аберрантная экспрессия в опухолевой ткани по сравнению с условной нормой. Так, в опухолевой ткани экспрессия LCAL1 и LINC01508 оказалась повышенной (p = 0,001 и p = 0,007), в то время как для LINC02301 наблюдалось снижение экспрессии (p = 0,004). Экспрессия днРНК SNGH18 и IGFL2-AS1 значимо не изменялась. Результаты ROC-анализа продемонстрировали, что исследование экспрессии данных днРНК не подходит для диагностики плоскоклеточного рака пищевода. Анализ клинической значимости экспрессии изучаемых днРНК показал, что этот параметр не коррелирует с клинико-морфологическими характеристиками заболевания. корреляционный анализ экспрессии днРНК SNGH18, LCAL1, IGFL2-AS1, LINC02301 и LINC01508 с фенотипом макрофагов стромы опухоли продемонстрировал, что днРНК LINC01508 значимо прямо коррелирует с содержанием как общего числа макрофагов (r = 0,579; p = 0,017), так и макрофагов цитотоксического и иммуносупрессорного фенотипов (r = 0,567; p = 0,004 и r = 0,496; p = 0,045 соответственно), а экспрессия LCAL1 обратно коррелирует с содержанием цитотоксических макрофагов (r = –0,490; p = 0,037). Анализ прогностической значимости показал, что только экспрессия днРНК IGFL2-AS1 является фактором благоприятного прогноза при плоскоклеточном раке пищевода (отношение рисков 0,374; p = 0,039).
Заключение. Длинные некодирующие РНК являются важными регуляторными элементами в нормальных и опухолевых клетках и обладают определенными преимуществами при диагностике онкологических заболеваний благодаря своей высокой специфичности и стабильности как в тканях, так и в циркулирующих жидкостях организма. Все больше данных, полученных в ходе научных исследований, показывают перспективы потенциального клинического применения анализа экспрессии днРНК в качестве маркеров ранней диагностики и потенциальных терапевтических мишеней. Мы провели ретроспективное исследование и определили клиническую значимость днРНК SNGH18, LCAL1, IGFL2-AS1, LINC02301, LINC01508 при плоскоклеточном раке пищевода, что расширяет наши представления о молекулярных изменениях, наблюдаемых при развитии данного заболевания.
Введение. Результаты геномного профилирования мышечно-инвазивного рака мочевого пузыря (РМП) на основе выделения матричной РНК (мРНК) продемонстрировали значительное молекулярное разнообразие опухолей, объясняющее широкий спектр клинических проявлений и различные ответы на традиционные методы лечения. Однако, несмотря на ценность молекулярного профилирования мРНК для понимания биологического поведения опухоли, его внедрение в рутинную клиническую практику затруднено из-за технологической сложности и высокой стоимости методики геномного секвенирования. поэтому определение молекулярного подтипа РМП на основе иммуногистохимического исследования может рассматриваться как альтернатива мРНК-профилированию, однако необходима апробация метода на клиническом материале.
Цель исследования – оценка прогностической значимости иммуногистохимического метода при определении молекулярного подтипа уротеалиального рака с использованием суррогатной панели из 13 маркеров с помощью метода полуколичественного расчета гистохимического индекса.
Материалы и методы. В ретроспективное когортное исследование вошли 49 пациентов с РМП, которым с 2013 по 2016 г. после предшествующей трансуретральной резекции (ТУРМП) в условиях одного центра выполнена радикальная цистэктомия (РЦЭ). критериями включения в исследование были возраст больных от 18 до 75 лет, гистологически верифицированный Рмп и наличие в научной лаборатории морфологии опухолей на момент проведения иммуногистохимического исследования фиксированных в формалине и залитых в парафин блоков после ТУРМП и РЦЭ. критерии исключения: редкие гистологические варианты Рмп, осложнения хирургического лечения IV–V степени по классификации Clavien–Dindo в период госпитализации, проведение ранее ТУРМП в других медицинских учреждениях. Определение молекулярных подтипов выполнено с помощью иммуногистохимического метода на иммуностейнере Ventana BenchMark XT (Roche, США) по классической методике на депарафинизированных срезах с использованием подтип-специфической панели из 13 антител, рекомендованной таксономией лунда (LundTax). В зависимости от степени гиперэкспресии базальных и/или люминальных антител выделены 4 подтипа уротелиального рака: люминальный А (UroA), люминальный В (UroB), базальный (Basal) и геномно нестабильный (GU). первичной конечной точкой исследования были показатели 5-летней безрецидивной выживаемости на материале после ТУРМП и РЦЭ, вторичной конечной точкой – 5-летней общей выживаемости на этом же материале.
Результаты. С помощью иммуногистохимического анализа с использованием суррогатной панели маркеров на сохраненном гистологическом материале после ТУРМП удалось определить подтип уротеалиального рака у 38 (77,6 %) пациентов, после РЦЭ – у 39 (79,5 %). Доли подтипов UroA, UroB и GU после ТУРМП и РЦЭ были практически равными; реже всего выявлялся подтип Basal – 4 (8,2 %) и 5 (10,2 %) случаев соответственно. при оценке первичной конечной точки 5-летняя безрецидивная выживаемость после ТУРМП (log-rank-тест; p = 0,85) и РЦЭ (log-rank-тест; p = 0,95) не различалась между выявленными подтипами уротелиального рака. при оценке вторичной конечной точки статистической разницы в 5-летней ОВ1 (log-rank-тест; p = 0,94) и ОВ2 также не установлено (log-rank-тест; p = 0,92). Результаты многофакторного регрессионного анализа продемонстрировали, что наиболее значимыми предикторами рецидива уротелиального рака после радикального лечения являются клиническая стадия IIIA (p = 0,017) и патоморфологическая стадия II (p = 0,021), а на показатели ОВ существенное влияние оказывали патоморфологические стадии IIIA (p = 0,003) и IVA (p = 0,019).
Заключение. Определение молекулярного подтипа уротелиального рака с использованием суррогатной панели из 13 маркеров методом полуколичественного расчета гистохимического индекса не продемонстрировало эффективности и прогностической значимости: выделенные нами 4 подтипа уротелиального рака не оказали значимого влияния на отдаленные онкологические показатели.
Введение. Натрий-зависимый фосфатный транспортер NaPi2b – перспективная мишень для таргетной противоопухолевой терапии. его большой внеклеточный домен (ВКД) содержит скрытый эпитоп MX35, против которого разработаны терапевтические антитела, проходящие доклинические и клинические испытания. Доступность эпитопа MX35 для антител выше в опухолевых клетках и зависит от конформации ВКД, обусловленной дисульфидными связями между остатками цистеина С303, С322, С328 и С350. количество этих дисульфидных связей неизвестно, как и то, какие именно остатки цистеина участвуют в поддержании конформации ВКД NaPi2b, возможной регуляции его транспортной активности и стабильности. Выделение и очистка трансмембранных белков, включая NaPi2b, для структурных и функциональных исследований являются трудно разрешимыми задачами, поэтому необходимо разработать in vitro модель для изучения особенностей формирования дисульфидных связей в области ВКД транспортера NaPi2b, а также определения их роли в обеспечении доступности скрытого эпитопа MX35 и активности транспортера в живых клетках.
Цель исследования – создание панели клональных сублиний карциномы яичника человека OVCAR-8, содержащих рекомбинантные варианты транспортера NaPi2b дикого типа, а также варианты с одиночными и двойными заменами остатков цистеина в области ВКД на остатки аланина.
Материалы и методы. Клетки карциномы яичника OVCAR-8, не экспрессирующие ген транспортера NaPi2b, трансдуцировали лентивирусными частицами, несущими нуклеотидные последовательности, кодирующие транспортер NaPi2b дикого типа или его мутантные варианты с одиночными и двойными заменами остатков цистеина С303, С322, С328 и С350 на остатки аланина, для имитации восстановления потенциальных дисульфидных связей между ними. после отбора трансдуцированных клеток получали клональные сублинии, в лизатах которых методами вестерн- и дот-блоттинга оценивали содержание рекомбинантных вариантов транспортера NaPi2b.
Результаты. Получена панель из 9 клональных сублиний карциномы яичника OVCAR-8, содержащих рекомбинантный транспортер NaPi2b дикого типа и его мутантные варианты. Отмечено влияние введенных аминокислотных замен на содержание и электрофоретическую подвижность транспортера NaPi2b.
Заключение. Полученная панель клональных сублиний может быть использована в качестве in vitro модели для изучения конформации ВКД транспортера NaPi2b, обусловленной дисульфидными связями, что позволит раскрыть механизм образования скрытого эпитопа MX35 и пролить свет на роль ВКД в регуляции транспортной активности NaPi2b. понимание механизма образования скрытого эпитопа MX35 даст возможность найти новые скрытые эпитопы в составе внеклеточных доменов трансмембранных белков, которые могут быть использованы в качестве мишеней для таргетной противоопухолевой терапии.
ISSN 2413-3787 (Online)