Advances in molecular oncology (E-Journal) / Успехи молекулярной онкологии
Not a member yet
309 research outputs found
Sort by
Идентификация предиктивных маркеров в спинномозговой жидкости больных глиобластомой
Get PDFIntroduction. Glioblastoma (GB) is not yet curable despite recent advances in the treatment of other malignant solid tumors. The management of GB is based solely on histopathological features, imaging of the tumor and its genomic analysis (somatic mutations in the isocitrate dehydrogenase genes, methylation status of the O6-methylguanine-DNA methyltransferase gene promoter). To adapt the treatment to the most recent tumor evolution, molecular information should be received regularly throughout the course of therapy. However, tumor tissue is often not available for diagnosis as the disease progresses. In this regard, the development of less invasive methods, such as analysis of the proteome of biological fluids of patients, is of particular interest. Cerebrospinal fluid (CSF) is an important source disease biomarkers to monitor the presence and progression of the disease.Aim. To identify proteomic predictive biomarkers in the CSF of patients with GB.Materials and methods. During the study, samples of patients’ CSF samples, high-resolution proteomic mass spectrometry, modern biochemical methods and bioinformatic technologies were used.Results. For the first time, the analysis of proteomes of CSF samples of patients with GB obtained before and 7 days after the removal of the primary tumor was carried out. Potential biomarkers of GB have been identified. After their validation using open databases, 11 proteomic predictive markers of GB (S100A9, S100A8, PLA2G15, PPIB, LTBP2, VIM, LAMB1, STC1, NRP1, COL6A1, HSPA5) were selected and their role in the molecular mechanisms of gliomagenesis was assessed. Conclusion. The proposed panel of proteomic predictive CSF biomarkers in GB patients can be further used in the development of test systems for assessing the effectiveness of therapy and early detection of disease relapses.Введение. Глиобластома (ГБ) пока неизлечима, несмотря на достижения в терапии других злокачественных солидных опухолей. Тактика лечения ГБ основывается исключительно на гистопатологических признаках, томографической визуализации опухоли и ее геномном анализе (соматические мутации в генах изоцитратдегидрогеназы, статус метилирования промотора гена O6-метилгуанин-ДНК-метилтрансфераза). для адаптации лечения к самой последней эволюции опухоли молекулярная информация должна поступать регулярно на протяжении всего курса терапии. Однако опухолевая ткань часто недоступна для диагностики при прогрессировании заболевания. в связи с этим актуальной становится разработка менее инвазивных методов, например анализа протеома биологических жидкостей пациентов. Особый интерес представляет спинномозговая жидкость (СМЖ) – важный источник биомаркеров заболевания для мониторинга наличия и прогрессирования заболевания.Цель исследования – идентификация протеомных предиктивных биомаркеров в СМЖ больных ГБ.Материалы и методы. В ходе исследования были использованы образцы СМЖ пациентов, протеомная масс-спектрометрия высокого разрешения, современные биохимические методы и биоинформатические технологии.Результаты. Впервые проведен анализ протеомов образцов СМЖ больных ГБ, полученных до и спустя 7 дней после удаления первичной опухоли. идентифицированы потенциальные биомаркеры ГБ. после их валидации с использованием открытых баз данных отобраны 11 протеомных предиктивных маркеров ГБ (S100A9, S100A8, PLA2G15, PPIB, LTBP2, VIM, LAMB1, STC1, NRP1, COL6A1, HSPA5) и проведена оценка их роли в молекулярных механизмах глиомагенеза.Заключение. Предложенная панель протеомных предиктивных биомаркеров СМЖ больных ГБ может в дальнейшем использоваться при разработке тест-систем для оценки эффективности терапии и раннего выявления рецидивов заболевания
Взаимосвязь транспозонов с длинными некодирующими РНК и пептидами в канцерогенезе
Get PDFIt has been proven that 98 % of the human genome is transcribed. The main part of resulting molecules after their processing function as various RNA molecules, among which the best known are long noncoding RNA (lncRNA) and microRNA. There are 126,000 lncRNA genes in humans that regulate transcription, translation, histone modifications, heterochromatin formation, splicing, microRNA expression and formation, and matrix RNA (mRNA) post-transcriptional modifications. An important property of lncRNAs is their mutual and self-regulation by peptides formed during their translation, which also affect the expression of protein-coding genes. This property may be due to origin of lncRNAs from transposable elements and is a conservative evolutionary characteristic of lncRNA, as one of properties in formation of new genes for variability and adaptation. The role of lncRNAs originating from retroelements and microRNAs formed during their processing in the specific regulation of genes involved in carcinogenesis has been proven. The peptides formed during lncRNA translation can be used as universal tools for targeted therapy of malignant neoplasms. Analysis of the scientific literature made it possible to describe 21 lncRNAs that are translated to form peptides involved in specific tumors pathogenesis. Since the ability of lncRNA to self-regulate by products of its own translation, which is characteristic of all lncRNAs, is also a property of transposable elements, it is promising to study transposons and their relationship with lncRNAs for designing new therapeutic models.Доказано, что 98 % генома человека транскрибируется. Основная часть образующихся при этом молекул после их процессинга функционирует в качестве различных молекул РНК, среди которых наиболее известны длинные некодирующие РНК (днРНК) и микроРНК. У человека выявлены 126 тыс. генов днРНК, регулирующих транскрипцию, трансляцию, модификации гистонов, образование гетерохроматина, сплайсинг, экспрессию и формирование микроРНК, а также посттранскрипционные модификации матричной РНК (мРНК). Важным свойством днРНК является взаимо- и саморегуляция образующимися при их трансляции пептидами, которые влияют также на экспрессию белок-кодирующих генов. Данное свойство может быть обусловлено происхождением днРНК от транспозонов и представляет собой консервативную эволюционную характеристику днРНК как одно из свойств при образовании новых генов для изменчивости и адаптации. Доказана роль возникших от ретроэлементов днРНК и образуемых при их процессинге микроРНК в специфической регуляции генов, участвующих в канцерогенезе. Образуемые при трансляции днРНК пептиды могут быть использованы как универсальные инструменты для таргетной терапии злокачественных новообразований. Анализ научной литературы позволил описать 21 днРНК, которая транслируется с образованием пептидов, вовлеченных в патогенез специфических опухолей. поскольку способность днРНК к саморегуляции продуктами собственной трансляции, которая характерна для всех днРНК, является также свойством транспозонов, перспективно исследование мобильных генетических элементов и их взаимосвязи с днРНК для проектирования новых терапевтических моделей
Механизмы нарушения экспрессии генов р53-респонсивных микроРНК при диффузной В-крупноклеточной лимфоме
Get PDFIntroduction. A more in-depth description of molecular events that disrupt the functioning of the p53 signaling pathway is important for understanding the mechanisms of formation and progression of diffuse B-large cell lymphoma (DCCL), as well as its sensitivity to treatment. The p53 protein exhibits its oncosuppressive function and mediates the antitumor effects of drugs by regulating transcription and/or maturation of a wide range of target genes, including MIR-34A, MIR34B/C, MIR-129-2 and MIR-203. In the tumor tissue of lymphomas, in comparison with normal lymphoid tissue, a decrease in the level of microRNAs encoded by these genes is shown.Aim. The aim of this study was to conduct a comprehensive analysis of the methylation of the genes of the p53-responsive microRNAs MIR-34A, MIR-34B/C, MIR-203 and MIR-129-2, as well as mutations in the DNA-binding domain and destruction of the polyadenylation signal of the TP53 gene in DLBCL.Materials and methods. 136 DNA samples isolated from tumor tissue of patients with DLBCL and 11 DNA samples obtained from lymph nodes with reactive B-cell follicular hyperplasia were analyzed. The methylation status of MIR-203 and MIR-129-2 genes was determined by the method of methyl-specific polymerase chain reaction, MIR-34A and MIR-34B/C genes by the method of methyl-sensitive analysis of high-resolution melting curves. In tumor samples, rs78378222 genotyping was performed by polymerase chain reaction with restriction fragment length polymorphism, resulting in the destruction of the polyadenylation signal, and the nucleotide sequence of the region of the TP53 gene encoding the DNA-binding domain was determined by capillary direct sequencing by Sanger.Results. The methylation detected in lymphoma tissue was tumor-specific. The frequency of analyzed aberrations in the TP53 gene and methylation of MIR-34A, MIR-34B/C, MIR-129-2 and MIR-203 was 21, 23, 55, 65 and 66 %, respectively. At the same time, methylation of the analyzed genes of p53-responsive microRNAs and aberrations in the TP53 gene in the tumor tissue of patients with DLBCL were independent events with a tendency to mutual exclusion. At the same time, it was shown that in the vast majority of lymphoma samples, the methylation of the MIR-34A, MIR-34B/C, MIR-129-2 and MIR-203 genes was combined.Conclusion. Along with aberrations in TP53, methylation of MIR-34A, MIR-34B/C, MIR-129-2 and MIR-203 genes may be an important cause of decreased expression of miR-34a, miR-34b, miR-34c, miR-129 and miR-203 in DLBCL. The combined methylation of the MIR-203, MIR-129-2 and MIR-34B/C genes, as well as the MIR-34B/C and MIR-34A pairs, potentially has a more pronounced pro-tumor effect due to the presence of common targets in the microRNAs encoded by them.Введение. Большое значение для понимания механизмов формирования и прогрессии диффузной В-крупноклеточной лимфомы (ДВККЛ), а также ее чувствительности к лечению имеет более глубокое представление о молекулярных событиях, нарушающих функционирование сигнального пути р53. Белок р53 проявляет свою онкосупрессорную функцию и опосредует противоопухолевые эффекты лекарственных препаратов посредством регуляции транскрипции и/или созревания широкого спектра генов-мишеней, в том числе MIR-34A, MIR-34B/C, MIR-129-2 и MIR-203. В опухолевой ткани лимфом по сравнению с нормальной лимфоидной тканью показано снижение уровня кодируемых данными генами микроРНК.Цель исследования – комплексный анализ метилирования генов р53-респонсивных микроРНК MIR-34А, MIR-34В/С, MIR-203 и MIR-129-2, а также мутаций в ДНК-связывающем домене и разрушения последовательности сигнала к полиаденилированию гена ТР53 при ДВККЛ.Материалы и методы. Проанализированы 136 образцов ДНК, выделенной из опухолевой ткани пациентов с ДВККЛ, и 11 образцов ДНК, полученной из лимфатических узлов с реактивной В-клеточной фолликулярной гиперплазией. Определение статуса метилирования генов MIR-203 и MIR-129-2 осуществляли методом метил-специфичной полимеразной цепной реакции, генов MIR-34А и MIR-34В/С – методом метил-чувствительного анализа кривых плавления высокого разрешения. В опухолевых образцах методом полимеразной цепной реакции с полиморфизмом длин рестрикционных фрагментов выполнено генотипирование варианта нуклеотидной последовательности rs78378222, приводящего к разрушению сигнала полиаденилирования, с помощью капиллярного прямого секвенирования по Сэнгеру определена нуклеотидная последовательность района гена ТР53, кодирующего ДНК-связывающий домен.Результаты. Выявляемое в лимфомной ткани метилирование носило опухолеспецифичный характеp. Частота анализируемых аберраций в гене ТР53 и метилирования MIR-34А, MIR-34В/С, MIR-129-2 и MIR-203 составила 21, 23, 55, 65 и 66 % соответственно. При этом метилирование анализируемых генов р53-респонсивных микроРНК и аберраций в гене ТР53 в опухолевой ткани пациентов с ДВККЛ являлись независимыми событиями с тенденцией к взаимному исключению. Вместе с тем показано, что в подавляющем большинстве образцов лимфомы метилирование генов MIR-34А, MIR-34В/С, MIR-129-2 и MIR-203 носило сочетанный характер.Заключение. Наряду с аберрациями в ТР53, метилирование генов MIR-34А, MIR-34В/С, MIR-129-2 и MIR-203 может являться частой причиной снижения экспрессии miR-34a, miR-34b, miR-34c, miR-129 и miR-203 при ДВККЛ. Сочетанное метилирование генов MIR-203, MIR-129-2 и MIR-34B/C, а также пары MIR-34B/C и MIR-34A потенциально имеет более выраженный проопухолевый эффект за счет наличия у кодируемых ими микроРНК общих мишеней
Модельные системы in vivo для исследований в онкологии
Get PDFCancers are one of the leading causes of mortality in the world. Cellular and physiological mechanisms of cancer development remain not well defined. In vivo models are an attractive approach for understanding of cancer origin and progression. This review presents current state of experimental in vivo systems including syngeneic models, patient-derived xenografts (PDX), cell line-derived xenografts (CDX) and various animals – humanized and genetically engineered models (GEM). These models provide opportunities for developing patients’ avatars, lifetime visualization of tumor migration and invasion at the organism level, and the evaluation of new therapeutic methods aimed at primary tumors, metastases, and cancer prevention. We also discuss the problems of choosing the optimal model and potential solutions for their overcoming.На сегодняшний день онкологические заболевания являются одной из основных причин смертности населения. в понимании клеточных и физиологических процессов канцерогенеза и опухолевой прогрессии остаются существенные пробелы, заполнение которых возможно посредством использования моделей in vivo. в данном обзоре представлено современное состояние экспериментальных систем in vivo, включая сингенные модели, ксенотрансплантаты от клеток опухоли пациентов (patient-derived xenograft, PDX), модели ксенографтов с использованием клеточных культур (cell line derived xenograft, CDX) и различные типы животных – гуманизированные и генно-инженерные (genetically engineered models, GEM). Рассматриваются возможности, которые открывают животные модели: создание аватара пациента, прижизненная визуализация опухолевой миграции и инвазии на организменном уровне и оценка новых терапевтических подходов, нацеленных на первичную опухоль, метастазы и профилактику онкологических заболеваний. Обсуждаются проблемы, с которыми сталкивается исследователь при выборе оптимальной модели, предлагаются возможные пути их решения
Молекулярные механизмы полового диморфизма в канцерогенезе
Get PDFThe incidence and mortality of malignant neoplasms of non-reproductive organs both carcinomas and sarcomas in men is one and a half times higher than in women. This is based on genetic differences, which are superimposed by patterns of epigenetic regulation of the expression of sex chromosome genes that determine sex differences in the processes of tissue differentiation, which, in turn, mediates the formation of the hormonal status of the body. Compared to the Y chromosome, the mammalian X chromosome contains several dozen times more genes encoding major regulators of proliferation, metabolism, immunity, and tumor growth inhibitors, as well as X-linked microRNAs affecting transcription factors and cross-regulation by other non-coding RNAs. This results in a female or male gene expression profile that accounts for phenotypic differences. This peculiarity, along with the fact that in female cells on the second inactivatedX chromosome epigenetic repression of the most important genes is reversed and, accordingly, their expression level is doubled, may largely explain the sex disparity in carcinogenesis. The influence of sex hormones and disparity in the expression of antitumor immunity contribute significantly to this difference. A detailed study of the mechanisms underlying sex dimorphism in carcinogenesis will be an essential contribution to fundamental oncology and to the practice of diagnosis, prognosis and personalized treatment of malignances with regard to their gender-specific course. These studies are especially relevant in relation to insufficiently studied soft tissue sarcomas, the ratio of the frequencies of which in men and women varies greatly depending on the histological subtype of the tumor.Заболеваемость злокачественными новообразованиями нерепродуктивных органов, как карциномами, так и саркомами, и смертность от них у мужчин в 1,5 раза выше, чем у женщин. В основе этого лежат генетические различия, на которые накладываются закономерности эпигенетической регуляции экспрессии генов половых хромосом, определяющие половые различия в процессах дифференцировки тканей и гормонального статуса организма. по сравнению с Y-хромосомой на Х-хромосоме млекопитающих находится в несколько десятков раз больше генов, кодирующих основные регуляторы пролиферации, метаболизма, иммунитета и ингибирования опухолевого роста, а также X-сцепленных микроРНк, влияющих на транскрипционные факторы и перекрестную регуляцию другими некодирующими РНк. В результате образуется профиль экспрессии генов по женскому и мужскому типам, обусловливающий фенотипические различия. этот факт наряду с тем, что в женских клетках в некоторых важнейших генах второй инактивированной X-хромосомы происходит снятие эпигенетической репрессии и, соответственно, удвоение уровня экспрессии, может в значительной степени объяснить «половое неравенство» в канцерогенезе. Существенный вклад в это различие вносят влияние половых гормонов и неравенство в выраженности противоопухолевого иммунитета. Детальное исследование молекулярных механизмов, лежащих в основе полового диморфизма в канцерогенезе, будет существенным вкладом в фундаментальную онкологию, практику диагностики, прогноза и персонализированного лечения злокачественных новообразований с учетом особенностей их течения у мужчин и женщин. Особенно актуальны такие исследования в отношении недостаточно изученных сарком мягких тканей, соотношение частоты возникновения которых у мужчин и женщин сильно варьирует в зависимости от гистологического подтипа опухоли
К 95-летию профессора Н.В. Мясищевой
Get PDF19 августа 2022 г. исполнилось 95 лет доктору медицинских наук, профессору Нине Владимировне Мясищевой - выдающемуся ученому в области патофизиологии и биохимии злокачественного роста
Иммунологические маркеры прогноза ответа на иммунотерапию при немелкоклеточном раке легкого
Get PDFItroduction. Immune checkpoint inhibitors have become the standard of care for patients with advanced non-small cell lung cancer. However, despite the determination of programmed death-ligand 1 expression in clinical practice, which determines the effectiveness of therapy, up to 80 % of patients with non-small cell lung cancer do not respond to treatment.The study objective – investigation of the prognostic role of clinical and immunological markers during immune checkpoint inhibitor monotherapy in ≥2 lines in patients with advanced non-small cell lung cancer.Materials and methods. The study included 45 patients with advanced non-small cell lung cancer receiving programmed cell death 1 / programmed death-ligand 1 inhibitors in monotherapy in 2 and subsequent lines (Group 1), as well as 30 patients with advanced non-small cell lung cancer receiving first-line chemotherapy (Group 2). All patients from 2 groups did not have autoimmune diseases before starting treatment. The determination of autoantibodies, β-2-microglobulin, neopterin, interleukin 6, interleukin 18 and the allelic variant of HLA-DRB1 in patients in the Group 1 was carried out 2 months after the start of therapy, and in the Group 2 – before the start of the next chemotherapy cycle.Results. In Group 1, the presence of EGFR / ALK mutations is an independent predictor of shorter progression-free survival (p = 0.018). Also, in the univariate analysis, neutrophil-lymphocyte ratio <5 before immune checkpoint inhibitors (p = 0.009) and the appearance of immune-related adverse events (p = 0.038) are associated with long-term progressionfree survival. In Group 1, β-2-microglobulin was lower in patients with a response duration of ≥6 months than with a progression <6 months: 1.7 mg / L and 2.9 mg / L, respectively (p <0.0001). Patients receiving immune checkpoint inhibitors with a β-2-microglobulin level ≥2.5 mg / L have a shorter progression-free survival than patients with a marker value <2.5 mg / L: 168 days and the value is not reached, respectively (p = 0.017). In response duration ≥6 months neopterin value was lower than in disease progression: 8.6 nmol / l and 13.4 nmol / L, respectively (p <0,0001). Progression-free survival was lower in patients with neopterin ≥12 nmol / L than patients with neopterin <12 nmol / L: median was 164 days and the value was not reached, respectively (p = 0.0007). Based on the results of multivariate analysis, β-2-microglobulin ≥2.5 mg / L (p = 0.006) and neopterin ≥12 nmol / L (p = 0.027) were independent predictors of shorter progression-free survival. Low levels of interleukin 6 and interleukin 18, as well as antibodies to thyroperoxidase, are associated with a response of ≥6 months. HLA-DRB1*03 was associated with a duration of response of ≥6 months, as well as a longer progression-free survival compared with other allelic variants. The levels of β-2-microglobulin, neopterin, interleukin 6, interleukin 18 were higher in patients in Group 1 than in patients in Group 2 (p <0.0001).Conclusion. Immunological markers can serve as promising prognosis markers in patients with advanced non-small cell lung cancer during immunotherapy.Введение. Терапия ингибиторами контрольных точек иммунного ответа стала стандартом лечения пациентов с распространенным немелкоклеточным раком легкого. Однако, несмотря на выявление в клинической практике экспрессии лиганда рецептора программируемой клеточной гибели 1, определяющей эффективность терапии, до 80 % пациентов с данной патологией не отвечают на лечение.Цель исследования – оценить прогностическую роль клинических и иммунологических маркеров при использовании ингибиторов контрольных точек иммунного ответа в монорежиме в ≥2 линиях распространенного немелкоклеточного рака легкого.Материалы и методы. В исследование включены 45 пациентов с распространенным немелкоклеточным раком легкого, получавшие ингибиторы контрольных точек иммунного ответа (1-я группа), а также 30 пациентов с данной патологией, которым проводили в 1-й линии химиотерапию (2-я группа). У всех больных до начала лечения не было аутоиммунных заболеваний. Определение аутоантител, β-2-микроглобулина, неоптерина, интерлейкина 6, интерлейкина 18 и HLA-DRB1 в 1-й группе проводилось через 2 мес после начала терапии, а во 2-й – перед началом очередного цикла химиотерапии.Результаты. В 1‑й группе наличие мутаций EGFR / ALK является независимым предиктором низких показателей выживаемости без прогрессирования (p = 0,018). В ходе однофакторного анализа было выявлено, что нейтрофильнолимфоцитарное отношение до начала применения ингибиторов контрольных точек иммунного ответа <5 (p = 0,009) и появление иммуноопосредованных нежелательных явлений (p = 0,038) связаны с высокими показателями выживаемости без прогрессирования. В 1-й группе уровень β-2-микроглобулина был ниже при длительности ответа ≥6 мес, чем при прогрессировании <6 мес: 1,7 и 2,9 мг / л соответственно (p <0,0001). У пациентов, получавших ингибиторы контрольных точек иммунного ответа, с уровнем β-2-микроглобулина ≥2,5 мг / л наблюдаются более низкие показатели выживаемости без прогрессирования, чем у пациентов со значением этого маркера <2,5 мг / л: 168 дней и значение не достигнуто соответственно (p = 0,017). При длительности ответа ≥6 мес значение неоптерина оказалось ниже, чем при прогрессировании заболевания: 8,6 и 13,4 нмоль / л соответственно (p <0,0001). Показатели выживаемости без прогрессирования были хуже у больных с уровнем неоптерина ≥12 нмоль / л, чем у больных с уровнем этого маркера <12 нмоль / л (медиана 164 дня и значение не достигнуто соответственно; p = 0,0007). По результатам многофакторного анализа β-2-микроглобулин ≥2,5 мг / л (p = 0,006) и неоптерин ≥12 нмоль / л (p = 0,027) оказались независимыми предикторами более короткой выживаемости без прогрессирования. Низкие уровни интерлейкина 6 и интерлейкина 18, а также антитела к тиреоидной пероксидазе связаны с ответом ≥6 мес. Ген HLA-DRB1*03 ассоциирован с ответом ≥6 мес, а также с более высокими показателями выживаемости без прогрессирования по сравнению с другими аллельными вариантами. Уровни β-2-микроглобулина, неоптерина, интерлейкина 6 и интерлейкина 18 в 1-й группе по сравнению со 2-й группой оказались выше (p <0,0001).Заключение. Иммунологические маркеры могут служить перспективными прогностическими факторами у пациентов с распространенным немелкоклеточным раком легкого при применении ингибиторов контрольных точек иммунного ответа
Гипоксические белки VEGF A и CA IX и резистентность клеток сарком мягких тканей к химиопрепаратам: пилотный опыт ex vivo анализа
Get PDFIntroduction. The identification of predictive factors is a cornerstone task of modern oncology. The development of new targeted drugs determines the need for prediction of chemosensitivity of each patient to the prescribed therapy, in this regard, the search for biomarkers of predictive response to therapy is actively conducted.The study objective to investigate the relationship between tumor cell resistance and the expression levels of CA IX (carbonic anhydrase IX) and VEGF A (vascular endothelial growth factor А) in patient-derived cultures of soft tissue sarcomas.Materials and methods: ex vivo soft tissue sarcoma cell culture, resazurin test, immunoblotting.Results. We obtained 46 ex vivo samples of soft tissue sarcoma cultures for which chemosensitivity to doxorubicin, ifosfamide, docetaxel, gemcitabine, and their combinations was assessed by the resazurin cytotoxicity test. We analyzed the relationship between the expression of hypoxic proteins VEGF A and CA IX and the resistance to drugs. A correlation between the CA IX expression in hypoxia and cell resistance to ifosfamide and its combination with doxorubicin was found. Soft tissue sarcomas with high VEGF A index were resistant to doxorubicin, docetaxel, and its combination with gemcitabine (p <0.05).Conclusion. The data obtained on patient-derived cultures indicate the relationship between hypoxic signaling and resistance of soft tissue sarcomas to chemotherapeutics.Введение. Поиск предиктивных факторов является краеугольной задачей современной онкологии. Разработка большого числа новых таргетных препаратов определяет необходимость четкого предсказания хемочувствительности конкретного пациента к назначаемой терапии. В связи с этим активно ведется поиск биомаркеров прогноза ответа на терапию.Цель исследования – изучение взаимосвязи между резистентностью опухолевых клеток и уровнем экспрессии CA IX (карбоангидразы IX) и VEGF A (фактора роста эндотелия сосудов А) в ex vivo культурах сарком мягких тканей.Материалы и методы. В исследование были включены ex vivo культуры сарком мягких тканей, использованы резазуриновый тест, иммуноблоттинг.Результаты. Получено 46 ex vivo образцов культур сарком мягких тканей, для которых с помощью резазуринового теста на цитотоксичность определена хемочувствительность к доксорубицину, ифосфамиду, доцетакселу, гемцитабину и их комбинациям. Проведен анализ связи экспрессии гипоксических белков VEGF A и CA IX с резистентностью к химиопрепаратам. Обнаружена корреляция уровня экспрессии CA IX в гипоксии с резистентностью клеток к ифосфамиду и его комбинации с доксорубицином. Образцы сарком мягких тканей, обладающие высоким индексом VEGF A, были резистентны к доксорубицину, доцетакселу и его комбинации с гемцитабином (p <0,05).Заключение. Полученные на ex vivo культурах данные свидетельствуют о взаимосвязи гипоксического сигналинга и резистентности сарком мягких тканей к химиотерапии
Полнотранскриптомный анализ опухоли молочной железы в процессе неоадъювантной химиотерапии: связь с ответом на предоперационную химиотерапию
Get PDFIntroduction. Treatment of breast cancer often includes systemic neoadjuvant chemotherapy. The frequency of complete morphological response varies significantly depending on the molecular subtype of tumor. However, even in triple negative breast cancer, which is considered the most sensitive, it does not exceed 50 %. Therefore, the search for new genetic predictors of tumor response to preoperative treatment, as well as the assessment of tumor changes during neoadjuvant chemotherapy are highly relevant.Objective – to perform whole-transcriptome analysis of breast cancer during neoadjuvant chemotherapy depending on tumor response to preoperative treatment.Materials and methods. This study included 39 patients with luminal B HER2-positive (human epidermal growth factor receptor 2) breast cancer who received 6 to 8 cycles of neoadjuvant chemotherapy. We performed whole-transcriptome analysis of paired biopsy and surgical specimens using the Clariom™ S Assay, human (Affymetrix, USA).Results. We observed significant differences in the pretreatment expression of 166 genes (13 were up-regulated and 153 were down-regulated) between patients with objective response to therapy and those without it. Comparison of preand post-treatment expression profiles demonstrated 680 differentially expressed genes in patients with complete and partial response and 3240 differentially expressed genes in patients with stable or progressive disease. Venn diagram showed that patients with and without objective response to neoadjuvant chemotherapy shared 105 differentially expressed genes.Conclusion. We performed primary screening of genes in breast tumors before therapy and identified genes whose pretreatment expression differed significantly between patients with objective response to neoadjuvant chemotherapy and those without it. Further validation of these genes in an independent sample will allow the development of a genetic panel to evaluate the response to neoadjuvant chemotherapy. Assessment of changes in the expression of tumor genes during treatment depending on patient’s response to therapy can be useful for further development of a panel of genes, which will enable the evaluation of clinical response to chemotherapy, as well as identification of key cellular processes that change the activity of genes during therapy.Введение. Лечение рака молочной железы во многих случаях включает системную химиотерапию в неоадъювантном режиме. Согласно данным литературы частота полного морфологического ответа опухоли значительно варьирует в зависимости от ее молекулярного подтипа, однако даже при самом чувствительном, трижды негативном подтипе она не превышает 50 %. в связи с этим актуальны поиск генетических предикторов ответа опухоли на предоперационное лечение и оценка изменений, которые происходят в опухоли в процессе неоадъювантной химиотерапии.Цель исследования – проведение полнотранскриптомного анализа опухоли молочной железы в ходе неоадъювантной химиотерапии в зависимости от ответа на предоперационное лечение.Материалы и методы. В исследование включены 39 пациентов с раком молочной железы люминального в HER2-позитивного подтипа (human epidermal growth factor receptor 2, рецептор эпидермального фактора роста, тип 2), получавшие 6–8 курсов неоадъювантной химиотерапии. Были исследованы парные образцы биопсийного и операционного материала. Полнотранскриптомный микроматричный анализ проводился с использованием платформы Clariom™ S Assay, human (Affymetrix, США).Результаты. При сравнении экспрессионного профиля пациентов с наличием и отсутствием объективного ответа на лечение до проведения неоадъювантной химиотерапии было выявлено 166 дифференциально экспрессирующихся генов (13 up-regulated, 153 down-regulated). При сравнении экспрессионного профиля до и после лечения у больных с полной и частичной регрессией выявлено 680 дифференциально экспрессирующихся генов, а у больных со стабилизацией или прогрессированием – 3240 этих генов. С помощью построения диаграммы венна было показано, что 105 дифференциально экспрессирующихся генов являются общими для пациентов с наличием/отсутствием объективного ответа на неоадъювантную химиотерапию до и после лечения.Заключение. Был проведен первичный скрининг генов в опухоли молочной железы до лечения. Выявлены гены, экспрессия которых до терапии статистически значимо различалась у больных с объективным ответом на неоадъювантную химиотерапию и его отсутствием. Дальнейшая валидация данных генов на независимой выборке даст возможность разработать генетическую панель для определения ответа на неоадъювантную химиотерапию. Оценка изменения экспрессии опухолевых генов в ходе лечения у больных в зависимости от ответа на эту терапию может быть полезна для разработки в дальнейшем панели генов, выявление изменений которых позволит судить о клиническом ответе опухоли на химиотерапию, а также выделить ключевые клеточные процессы, меняющие активность генов в процессе терапии
Экспрессионная гетерогенность генов семейства ABC-транспортеров и генов химиочувствительности в опухоли желудка, канцероматозе и метастазах в лимфатические узлы
Get PDFIntroduction. Metastatic tumors (particularly gastric cancer) have been found to be characterized by heterogeneity between the primary tumor and metastases. This type of heterogeneity comes to the fore when treating primary-metastatic forms of tumor and is an important reason for the low effectiveness of their treatment. In this regard, comparative analysis of ABC-transporter gene expression and chemosensitivity genes will allow to characterize to a certain extent the resistance and sensitivity of primary tumor, carcinomatosis and metastases to therapy and provide the basis for personalized treatment approach.Aim. To evaluate expression heterogeneity of ABC-transporter genes and chemosensitivity genes in gastric tumor, carcinomatosis and lymph node metastases.Materials and methods. Overall 41 patients with disseminated gastric cancer stage IV with carcinomatosis of peritoneum were included in the investigation. All patients underwent surgery according to Roux palliative gastrectomy. After surgery patients underwent chemotherapy depending on indications. RNA was isolated using RNeasy Plus mini kit (Qiagen, Germany). The expression level of ABC transporter genes (ABCB1, ABCC1, ABCC2, ABCC5, ABCG1, ABCG2) and chemosensitivity genes (BRCA1, RRM1, ERCC1, TOP1, TOP2α, TUBβ3, TYMS, GSTP1) was assessed by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) in primary tumor, carcinomatosis and lymph node metastases.Results. The expression levels of the genes under study were shown to vary widely. For ABC transporter genes, ABCG1 (3.1 ± 1.1; max 32.0), ABCG2 (7.9 ± 2.3; max 54.1), ABCG2 (9.6 ± 3.8; max 101.0) were the most expressed genes in gastric tumor tissue, carcinomatosis and lymph node metastasis, respectively. Hyperexpression among chemosensitivity genes at all three sites was characteristic only of TOP2α (17.2 ± 6.0; max. 161.9; 10.8 ± 4.1; max. 105.1; 35.3 ± 0.8; max. 439.6, respectively). We found that TOP2α and BRCA1 gene expression levels were higher in lymph node metastasis compared with gastric tumor tissue and carcinomatosis (at p = 0.005 and p = 0.001). Whereas ABCC1 gene expression was statistically significantly higher in carcinomatosis (p = 0.03).Conclusion. Thus, a high level of expression heterogeneity is observed in gastric cancer, which affects the expression patterns of various genes in different localizations. The expression profile can be used to determine the level of heterogeneity and approach to personalized therapy tactics.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