Preview

Успехи молекулярной онкологии

Расширенный поиск
Том 9, № 4 (2022)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.17650/2313-805X-2022-9-4

ОБЗОРНЫЕ СТАТЬИ 

8‑23 87
Аннотация

Наноматериалы получают все большее распространение во многих областях жизни человека, формируя новую философию техносферы и, в частности, новые подходы к получению и использованию материалов в бытовых процессах, производстве, медицине и пр. Физико-химические характеристики наноматериалов существенно отличаются от соответствующих показателей агрегатных материалов и, по крайней мере, некоторые из них – высокой реакционноспособностью и / или повышенной каталитической активностью. Это позволяет предположить их агрессивность по отношению к биологическим системам, включая участие в процессах канцерогенеза.
В обзоре рассмотрены сферы использования современных наноматериалов, при этом особое внимание уделено описанию лекарственных препаратов, произведенных с использованием нанотехнологий, приведен анализ механизмов действия тех из них, которые уже признаны канцерогенными, а также представлены имеющиеся экспериментальные и механистические данные, полученные при изучении канцерогенного / проканцерогенного действия различных групп наноматериалов, не классифицируемых в настоящее время как представляющие канцерогенную опасность для человека.
При подготовке обзора был проведен анализ публикаций информационных баз биомедицинской литературы Scopus (507), PubMed (561), Web of Science (268), eLibrary.ru (190). Для получения полнотекстовых документов использованы электронные ресурсы PubMed Central (PMC), Science Direct, Research Gate, базы данных Sci-Hub и eLibrary.ru.

24‑40 120
Аннотация

Метилирование ДНК представляет собой модификацию хроматина, которая играет важную роль в эпигенетической регуляции экспрессии генов. Изменение паттернов метилирования ДНК характерно для многих злокачественных новообразований. Метилирование ДНК осуществляется ДНК-метилтрансферазами (DNMTs), в то время как деметилирование происходит под действием метилцитозиновых диоксигеназ, или белков семейства TET. Мутации и изменение профиля экспрессии данных ферментов, приводящие к гипо- и гиперметилированию ДНК, могут оказывать сильное влияние на канцерогенез.
В обзоре рассмотрены ключевые аспекты механизмов регуляции метилирования и деметилирования ДНК, а также проведен анализ роли ДНК-метилтрансфераз и белков семейства ТЕТ в патогенезе различных злокачественных новообразований.
При подготовке обзора были использованы информационные базы биомедицинской литературы Scopus (504), PubMed (553), Web of Science (1568), eLibrary (190), для получения полнотекстовых документов – электронные ресурсы PubMed Central (PMC), Science Direct, Research Gate, КиберЛенинка, для анализа мутационного профиля эпигенетических регуляторных ферментов – портал cBioportal (https://www.cbioportal.org / ), данные проекта The AACR Project GENIE Consortium (https://www.mycancergenome.org / ), базы данных COSMIC, Clinvar и Атласа генома рака (The Cancer Genome Atlas, TCGA).

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ 

41‑49 60
Аннотация

Введение. В процессе канцерогенеза в опухолевых клетках возникают различные генетические и эпигенетические нарушения, выявление которых позволяет прогнозировать дальнейшее развитие заболевания и предсказывать развитие химиорезистентности опухоли. В настоящее время использование молекулярных маркеров в решении проблем клинической онкологии (в том числе опухолей щитовидной железы) приобретает все большее значение. На сегодняшний день накоплены противоречивые данные о роли генетических и биологических параметров опухоли в прогнозировании исхода заболевания.
Цель исследования – изучение прогностической значимости транскрипционных, ростовых факторов, компонентов сигнального каскада AKT / mTOR и белка аутофагии LC3B у больных с папиллярным раком щитовидной железы в отношении риска развития рецидивов заболевания и общей выживаемости.
Материалы и методы. В исследование включены 65 пациентов с папиллярным раком щитовидной железы T1–4N0–1M0. Согласно критериям Американской тиреоидологической ассоциации (American Thyroid Association, АТА) (2015), пациенты были разделены на группы с высоким, низким и промежуточным риском развития рецидивов. В группу с низким риском вошли 30 больных, с промежуточным – 23, с высоким – 12. Для выявления мутации BRAFV600 был использован метод аллель-специфической полимеразной цепной реакции (ПЦР). Экспрессия транскрипционных факторов (субъединиц p65 и p50 ядерного фактора каппа би (NF-κB p65, NF-κB p50), фактора, индуцируемого гипоксией 1 (HIF-1), фактора, индуцируемого гипоксией 2 (HIF-2)), ростовых факторов (фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), рецептора фактора роста VEGF (VEGFR-2), карбоангидразы 9 типа (CA-IX)), компонентов сигнального пути киназ AKT, c-RAF, GSK-3β, p70S6, мишени рапамицина млекопитающих (m-TOR), PDK, PTEN, 4E-BP1 в опухоли были оценены методом ПЦР в реальном времени. Мутацию BRAFV600 исследовали с помощью аллель-специфической ПЦР в режиме реального времени. Содержание белка LC3B определяли методом Вестерн-блоттинга.
Результаты. Согласно полученным данным отмечено повышение экспрессии c-RAF с увеличением риска с низкого до высокого, что сопровождалось снижением экспрессии 4E-BP1. Уровень матричной РНК c-RAF был увеличен в 3,0 и 2,8 раза в группах промежуточного и высокого риска соответственно по сравнению с группой низкого риска. Выявлено изменение экспрессии Brn-3α в зависимости от риска развития рецидивов. Максимальные уровни матричной РНК обнаружены у пациентов с промежуточным риском: этот показатель у них был в 4,3 и 6,2 раза выше по сравнению с пациентами с низким и высоким риском соответственно. Показано увеличение экспрессии LC3B в 56,0 и 28,0 раз в ткани опухоли больных с промежуточным риском по сравнению с больными с низким и высоким риском. Выявленный факт сочетался с ростом содержания самого белка, который был выше у пациентов с промежуточным риском. Пациенты с негативным статусом гена BRAF имели промежуточный и высокий риск развития рецидивов опухоли. Выявлена прогностическая значимость уровня экспрессии рецептора эстрогена β (ER-β) и NF-κB p50 в отношении безрецидивной и общей выживаемости больных с папиллярным раком щитовидной железы.
Заключение. В результате проведенного исследования обнаружены дополнительные молекулярные маркеры, свидетельствующие о повышении риска развития рецидивов опухоли после проведенного лечения. Показана значимость уровня экспрессии ER-β и NF-κB p50 для прогнозирования исходов заболевания.

50‑60 63
Аннотация

Введение. Рак желудка входит в число наиболее распространенных злокачественных новообразований и занимает одно из лидирующих мест в структуре смертности от онкологичеких заболеваний во всем мире. Эпигенетические изменения с участием некодирующих РНК (нкРНК), включая микроРНК и длинные нкРНК, вовлечены в его патогенез и прогрессию и могут являться потенциальными диагностическими и прогностическими биомаркерами.
Цель исследования – оценить экспрессию PROX1-AS1 и miR-647 при раке желудка и изучить ее клиническое значение.
Материалы и методы. В исследование включены 62 парных образца опухоли и неопухолевой ткани желудка, а также 5 секционных образцов ткани желудка без патологии. Анализ экспрессии проведен с помощью метода полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией.
Результаты. Обнаружены достоверные различия экспрессии PROX1-AS1 в опухолевых (р = 0,002) и неопухолевых тканях (р <0,001), полученных от пациентов с раком желудка, относительно секционных тканей желудка без патологии. С помощью коэффициента корреляции Пирсона выявлена отрицательная корреляция между экспрессией PROX1-AS1 и miR-647 в опухолевых (р <0,001) и неопухолевых (р <0,001) тканях пациентов с раком желудка. Показано, что экспрессия PROX1-AS1 и miR-647 связана с распространенностью первичной опухоли.
Заключение. Полученные результаты позволяют предположить потенциальную прогностическую значимость
PROX1-AS1 и miR-647 при раке желудка.

61‑70 61
Аннотация

Введение. Химиотерапия рака молочной железы имеет широкий спектр недостатков, в частности развитие сопутствующих инфекций и гормональных нарушений. Комбинация с синтетическими глюкокортикоидами позволяет расширить терапевтический интервал и снизить общую токсичность препаратов основной линии терапии. Однако длительное применение глюкокортикоидов способствует развитию ряда побочных эффектов, которые могут реализовываться за счет различных молекулярных механизмов. Так, глюкокортикоиды могут инициировать индукцию аутофагии, ведущую к выживанию опухолевых клеток. Запуск механизма аутофагии является mTOR-зависимым, в связи с чем актуальной является оценка возможности введения в качестве адъювантов в терапию рака молочной железы ингибиторов сигнального пути PI3K (фосфоинозитид-3‑киназа) / Akt (протеинкиназа B) / mTOR (мишень рапамицина млекопитающих).
Цель работы – анализ действия ингибиторов PI3K / Akt / mTOR рапамицина, вортманнина и LY-294002 в комбинации с глюкокортикоидами на запуск аутофагии в клеточных линиях рака молочной железы различного гистогенеза.
Материалы и методы. Методом Вестерн-блоттинга было показано, что рапамицин, вортманнин и LY-294002 ингибируют активность сигнального пути PI3K / Akt / mTOR и индуцируют аутофагию в клетках рака молочной железы, о чем судили по повышению уровня ключевого белка макроаутофагии, Beclin-1, и его фосфорилированных форм phospho-Beclin-1 по остаткам серина Ser93 и Ser30.
Заключение. В ходе работы было показано, что ингибиторы сигнального пути PI3K / Akt / mTOR в комбинации с дексаметазоном кооперативно подавляют сигнальный путь mTOR и активируют аутофагию в клетках РМЖ in vitro.

71‑77 66
Аннотация

Введение. Карциноидный синдром является наиболее частым функциональным синдромом у пациентов с нейроэндокринными опухолями. За манифестацию карциноидного синдрома отвечают более 40 биохимических факторов, среди которых наибольшее значение имеет серотонин. Исследование биохимических маркеров карциноидного синдрома и ассоциированной с ним карциноидной болезни сердца является актуальной задачей лабораторного обследования больных нейроэндокринными опухолями.
Цель исследования – анализ уровней и оценка диагностической эффективности хромогранина А (ХгА), серотонина, мозгового натрийуретического пропетида (proBNP) и тромбоцитарного фактора роста (PDGF-BB) в сыворотке крови больных нейроэндокринными опухолями с различной клинической манифестацией, включая карциноидные синдром и болезнь сердца.
Материалы и методы. Обследованы 66 больных нейроэндокринными опухолями различных локализаций (поджелудочная железа – 24 случая, тонкая кишка – 21, толстая кишка – 6, легкие – 10, невыявленный первичный очаг – 5). У 38 пациентов обнаружены метастазы в печени. У 43 больных отмечены клинические проявления карционидного синдрома, 16 имели признаки карциноидной болезни сердца. Контрольная группа представлена 30 практически здоровыми донорами. Уровни ХгА, cеротонина и PDGF-BB в сыворотке крови определяли с помощью иммуноферментного метода в плашечном формате с использованием тест-систем Chromogranin A NEOLISA (Eurodiagnostica, Швеция), Serotonin ELISA (IBL, Германия) и PDGF-BB ELISA Kit (Invitrogen, США). Анализ proBNP проводили на автоматическом анализаторе Cobas e601 (Roche, Швейцария).
Результаты. При карциноидном синдроме медианы уровней ХгА, серотонина и proBNP были наиболее высокими и статистически значимо отличались от соответствующих показателей контрольной группы. Медиана PDGF-BB статистически значимо выше у больных с опухолями G3, чем в группе контроля, в отличие от пациентов с опухолями G1 и G2. Наибольшая диагностическая чувствительность в общей группе нейроэндокринных опухолей отмечена для ХгА (63,6 %) при специфичности 100 %. При карциноидном синдроме наиболее высокая диагностическая чувствительность была характерна для серотонина и ХгА (79 %). У пациентов с клиническими признаками карциноидной болезни сердца отмечалась большая диагностическая чувствительность для proBNP (93,8 %).
Заключение. Проведенное исследование свидетельствует о высокой эффективности ХгА с наибольшей чувствительностью при распространенных формах и опухолях с высокой биологической активностью. Серотонин является чувствительным маркером карциноидного синдрома, ассоциированным с развитием кардиофиброза. Мозговой натрийуретический пропетид – высокочувствительный и специфичный маркер карциноидной болезни сердца. Наиболее высокие уровни PDGF-BB ассоциированы с большой степенью злокачественности нейроэндокринных опухолей.

78‑88 46
Аннотация

Введение. Установлено, что метастатическим опухолям (в частности раку желудка) свойственна гетерогенность между первичными и метастатическими очагами. Такой тип гетерогенности является причиной низкой эффективности терапии, поэтому его следует учитывать при лечении первично-метастатических форм опухоли. В связи с этим сравнительный анализ экспрессии генов ABC-транспортеров и генов химиочувствительности позволит в определенной мере охарактеризовать резистентность и чувствительность первичной опухоли, канцероматоза и метастазов к терапии и дать основу для персонализированного подхода в лечении.
Цель – оценка экспрессионной гетерогенности генов ABC-транспортеров и генов химиочувствительности в опухоли желудка, канцероматозе и метастазах в лимфатические узлы.
Материалы и методы. В исследование включен 41 больной с диссеминированным раком желудка IV стадии с канцероматозом брюшины. Всем пациентам выполнена операция в объеме паллиативной гастрэктомии по Ру. После хирургического вмешательства в зависимости от показаний проводилась химиотерапия по схемам GemCap + С, FOLFIRI + С, XELIRI + C, PC. РНК выделяли с помощью набора RNeasy Plus mini Kit (Qiagen, Германия). Уровень экспрессии генов ABC-транспортеров (ABCB1, ABCC1, ABCC2, ABCC5, ABCG1, ABCG2) и генов химиочувствительности (BRCA1, RRM1, ERCC1, TOP1, TOP2α, TUBβ3, TYMS, GSTP1) в первичной опухоли, канцероматозе и метастазе в лимфатические узлы оценивали с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР).
Результаты. Показано, что уровень экспрессии исследуемых генов сильно варьирует. Из генов ABC-транспортеров наибольшее значение экспрессии для опухолевой ткани желудка, канцероматоза и метастаза в лимфатические узлы выявлено для ABCG1 (3,1 ± 1,1; max 32,0), ABCG2 (7,9 ± 2,3; max 54,1) и ABCG2 (9,6 ± 3,8; max 100,9) соответственно. Среди генов химиочувствительности гиперэкспрессия в этих тканях была характерна только для TOP2α (17,2 ± 5,9; max 161,9; 10,8 ± 4,1; max 105,1; 35,3 ± 0,8; max 439,6 соответственно). Установлено, что уровень экспрессии генов TOP2α и BRCA1 выше в метастазах в лимфатических узлах по сравнению с опухолевой тканью желудка и канцероматозом (p = 0,005 и p = 0,001 соответственно), тогда как экспрессия гена ABCC1 статистически значимо выше в канцероматозе (p = 0,03).
Заключение. Таким образом, прослеживается высокий уровень экспрессионной гетерогенности при раке желудка, влияющей на паттерны экспрессии различных генов в разных локализациях. Точное определение профиля экспрессии исследуемых генов в первичной опухоли и метастазах позволит подобрать тактику лечения и схемы химиотерапии, которые с наибольшей вероятностью будут эффективны в каждом конкретном случае.

89‑95 55
Аннотация

Введение. Нарушения в PI3K-зависимом каскаде (PI3K – фосфоинозитид-3-киназа) характерны для всех типов рака молочной железы (РМЖ). В частности, 30–40 % пациенток с распространенным / метастатическим гормонпозитивным HER2-отрицательным (HER2 – human epidermal growth factor receptor 2; рецептор эпидермального фактора роста, тип 2) РМЖ несут мутации PIK3CA в опухолевых клетках. Обнаружение этих мутаций у пациенток с гормон-позитивным HER2-отрицательным РМЖ имеет большое клиническое значение, поскольку они являются предиктором чувствительности опухоли к ингибитору PI3K алпелисибу. По статусу экспрессии белка HER2 / neu всех больных с гормон-позитивным HER2-отрицательным РМЖ можно разделить на 2 группы: с низкой экспрессией HER2 / neu (оценками 0, 1+ или 2+ по данным иммуногистохимического исследования и отрицательным результатом гибридизации in situ) и отсутствием экспрессии этого белка.
Цель работы – установить, существуют ли различия в характере и распространенности мутаций в гене PIK3CA у пациентов с низкой экспрессией HER2 / neu и отсутствием экспрессии этого белка.
Материалы и методы. Исследованы 32 образца люминального HER2-отрицательного иммунофенотипа РМЖ, которые по характеру экспрессии HER2 / neu разделены на 2 группы: с низкой экспрессией HER2 / neu (n = 15) и ее отсутствием (n = 17). Наличие мутаций в гене PIK3CA определяли с помощью коммерчески доступного набора cobas PIK3CA MutationTest (Roche, Швейцария) методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени на материале из парафиновых блоков (тканевой биопсии).
Результаты. Мутации в гене PIK3CA выявлены в 37,5 % случаев, из них в 2 случаях определена мутация p.E542K, в 3 – p.E545Х, в 6 – p.H1047Х, в 1 – p.N345K. При анализе мутационного статуса обеих групп обнаружены статистически значимые различия по количественному распределению мутаций в гене PIK3CA. Частота этих мутаций была достоверно выше в опухолях с низкой экспрессией HER2 / neu (р = 0,0268).
Заключение. Таким образом, выявлены характерные генетические изменения у пациенток с РМЖ с низкой экспрессией HER2 / neu. Эти изменения являются потенциальными мишенями для таргетной терапии, что важно для клинической практики, поскольку открывает новые возможности в лечении больных РМЖ с низкой экспрессией HER2 / neu.

96‑111 48
Аннотация

Введение. Способность циркулирующих опухолевых клеток (ЦОК) инициировать метастазирование в отдаленных сайтах, прежде всего, связана с их резистентностью к апоптозу, что позволяет сохранить жизнеспособность в кровотоке. Знание фенотипических признаков, связанных с этой способностью, позволило бы прогнозировать риск развития метастазов и оптимизировать адъювантную терапию.
Цель исследования – изучение проявлений апоптоза в популяциях ЦОК с различными фенотипическими характеристиками.
Материалы и методы. В исследование включены 58 пациенток с инвазивной карциномой молочной железы неспецифического типа стадии T1–4N0–3M0. Клеточные концентраты, полученные из цельной крови пациентов, окрашены коктейлем антител к C K7 / 8, CD45, EpCAM, CD44, CD24, CD133, ALDH, N-кадгерину, что позволяет идентифицировать ЦОК с признаками стволовости и эпителиально-мезенхимального перехода. Окрашивание аннексином V и 7-аминоактиномицином D использовали для оценки разных стадий апоптоза каждой из популяций ЦОК.
Результаты. Циркулирующие опухолевые клетки характеризуются выраженной гетерогенностью по проявлениям признаков стволовости и эпителиально-мезенхимального перехода и ассоциации с наличием ранних и поздних признаков апоптоза и некроза. Для ЦОК с фенотипами, включающими коэкспрессию эпителиального маркера CK7 / 8 и маркера стволовости CD133 (но не C D44), более характерно отсутствие признаков апоптоза. Коэкспрессия CK7 / 8 и C D133 ЦОК с маркерами стволовости CD44+ / C D24– ассоциирована с развитием ранних, но не поздних признаков апоптоза и некроза. Циркулирующие опухолевые клетки с отсутствием коэкспрессии CK7 / 8 и C D133 могли иметь и ранние, и поздние признаки апоптоза и некроза. Фенотипы ЦОК с признаками раннего апоптоза, экспрессирующие CD133, в отличие от ЦОК без экспрессии CD133, сохраняются в крови после неоадъювантной химиотерапии.
Заключение. Существуют фенотипические признаки ЦОК, имеющие отношение к стволовости и эпителиально-мезенхимальному переходу, сопряженные с устойчивостью к апоптозу или чувствительностью к нему.

КРАТКОЕ СООБЩЕНИЕ 

112‑116 54
Аннотация

Развитие приобретенной резистентности злокачественных опухолей к препаратам направленного действия, таким как таргетные и гормональные препараты, сопряжено с перестройкой внутриклеточной сигнальной сети и активацией незаблокированных путей передачи ростового сигнала. Непосредственное участие в развитии и поддержании подобных изменений принимают эпигенетические регуляторы, в частности некодирующие микроРНК, контролирующие уровень экспрессии конкретных сигнальных белков. Ранее мы показали, что развитие резистентности клеток рака молочной железы к ингибиторам mTOR (mammalian target of rapamycin) и блокаторам эстрогенового сигналинга сопровождается конститутивной активацией протеинкиназы Akt – основного антиапоптотического белка клеток. Цель настоящей работы – исследование роли отдельных микроРНК в регуляции экспрессии Akt и формировании резистентного фенотипа клеток рака молочной железы.
Мы показали, что повышение активности протеинкиназы Akt в сублиниях MCF-7, резистентных к тамоксифену или рапамицину, ассоциировано со снижением уровня микроРНК-484 – одного из супрессоров Akt. Трансфекция в клетки MCF-7 микроРНК-484 не влияет на активность эстрогенового сигналинга, но приводит к выраженному снижению экспрессии Akt и сопровождается повышением чувствительноси клеток к тамоксифену и рапамицину. Полученные данные свидетельствуют об участии сигнального пути микроРНК-484 / Akt в сенсибилизации клеток рака молочной железы к действию таргетных и гормональных препаратов, что позволяет рассматривать микроРНК-484 в качестве перспективного кандидата для разработки на его основе новых противоопухолевых соединений.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2313-805X (Print)
ISSN 2413-3787 (Online)