Экспрессия генов эксцизионной репарации в опухоли молочной железы при проведении неоадъювантной химиотерапии

Автор: Шагабудинова А.К., Ибрагимова М.К., Цыганов М.М., Гарбуков Е.Ю., Литвяков Н.В.

Журнал: Сибирский онкологический журнал @siboncoj

Рубрика: Лабораторные и экспериментальные исследования

Статья в выпуске: 6 т.24, 2025 года.

Бесплатный доступ

Основные противоопухолевые препараты (в частности, антрациклины и таксаны), применяемые при неоадъювантной терапии рака молочной железы (РМЖ), способны приводить к возникновению повреждений ДНК опухолевых клеток. В свою очередь, активация систем эксцизионной репарации в этих клетках может снижать эффективность лечения, способствуя восстановлению повреждений и развитию резистентности. В этой связи изучение уровня экспрессии генов эксцизионной репарации является перспективным направлением для выявления потенциальных предиктивных маркеров эффективности лечения и потенциальных прогностических маркеров гематогенного метастазирования. Цель исследования – оценка уровня экспрессии генов эксцизионной репарации (ГЭР) в опухоли молочной железы люминального В HER2-негативного подтипа в процессе лечения при применении стандартных схем неоадъювантной химиотерапии. Материал и методы. Использованы парные образцы биопсийного материала до лечения и опухолевой ткани после неоадъювантной химиотерапии (НХТ) для каждой пациентки. Экспрессионный ландшафт опухоли оценивался при помощи полнотранcкриптомного микроматричного анализа с использованием микрочипов Clariom™ S Assay, human (Affymetrix, USA). Результаты. При оценке изменения уровня экспрессии ГЭР в опухоли молочной железы до лечения антрациклин-содержащими схемами в зависимости от ответа на НХТ наблюдалось значимое изменение уровня экспрессии 3 генов (DDB1, FAN1, GTF2H3); до лечения таксан-содержащими схемами – 5 генов (CDK2AP2, MMS19, DDB1, CCNL2; TDG). При оценке изменения уровня экспрессии генов эксцизионной репарации в опухоли молочной железы после лечения антрациклин-содержащими схемами НХТ в зависимости от статуса гематогенного метастазирования наблюдалось значимое изменение уровня экспрессии 5 генов (RFC1, RAD23B, CCNH, POLB, RPA4); после лечения таксан-содержащими схемами – 7 генов (PARP1, NTHL1, ERCC8, XAB2, DUT, CCNL2, MNAT1). Анализ БМВ пациенток позволил выявить значимые изменения уровня экспрессии генов NTHL1, XAB2 и DUT в опухоли при применении таксан-содержащих схем НХТ. Заключение. Идентифицированы потенциальные экспрессионные маркеры прогнозирования гематогенного метастазирования опухоли молочной железы HER2-негативного подтипа при назначении таксан-содержащих схем НХТ.

Еще

Рак молочной железы, неоадъювантная химиотерапия, полнотранcкриптомный анализ, экспрессионный профиль опухоли, гематогенное метастазирование, прогноз

Короткий адрес: https://sciup.org/140313325

IDR: 140313325   |   УДК: 618.19-006.6-08:615.28:577.218   |   DOI: 10.21294/1814-4861-2025-24-6-48-58

Текст научной статьи Экспрессия генов эксцизионной репарации в опухоли молочной железы при проведении неоадъювантной химиотерапии

Лечение рака молочной железы (РМЖ) требует комплексного подхода и в большинстве случаев включает системную неоадъювантную химиотерапию (НХТ) [1]. Основной целью НХТ является достижение полного патоморфологического ответа (pCR) опухоли, однако вероятность такого исхода зависит от молекулярного подтипа первичной опухоли и наблюдается в 1–45 % случаев. Наибольшая частота pCR наблюдается при HER2-позитивном РМЖ, тогда как при люминальном А подтипе данный показатель минимален [2]. Для HER2-негативного (HER2-) РМЖ вероятность pCR остается относительно низкой, а наличие остаточного заболевания затрудняет прогнозирование исхода заболевания, в отличие от других молекулярных подтипов [3].

В свою очередь, ДНК, как основной носитель генетической информации, играет ключевую роль в обеспечении нормальной жизнедеятельности клеток, что напрямую зависит от сохранения ее структурной целостности. Однако ДНК постоянно подвергается повреждениям, вызванным как внешними (включая химиотерапию), так и внутренними факторами (репликативный стресс и др.)

[4]. Для устранения таких повреждений в клетках существуют специализированные механизмы, направленные на их обнаружение и восстановление. Одним из таких механизмов является процесс эксцизионной репарации, который заключается в выявлении и удалении поврежденных участков ДНК, что способствует поддержанию ее стабильности и функциональной целостности [5].

При этом для опухолевой ткани все не так однозначно. Активация механизмов эксцизионной репарации в опухолевых клетках может оказывать негативное влияние на эффективность терапии, способствуя восстановлению повреждений ДНК, вызванных химиотерапевтическими агентами или радиационным воздействием [6]. Это приводит к повышению устойчивости опухоли к лечению и снижению вероятности достижения pCR. Таким образом, активация системы эксцизионной репарации в опухолевой ткани ассоциирована с неблагоприятным прогнозом и может рассматриваться как фактор, ограничивающий эффективность противоопухолевой терапии.

В связи с этим для HER2-негативного РМЖ, лишенного применения таргетной анти-HER2-

терапии, проблема лекарственной устойчивости стоит особенно остро. Поэтому крайне важен поиск прогностических маркеров полной или частичной регрессии опухоли, что позволит оптимизировать выбор неоадъювантного лечения для каждой пациентки [7]. В последние годы активно разрабатываются подходы к повышению эффективности терапии HER2-негативного РМЖ за счет комбинирования стандартной НХТ с новыми препаратами. Например, показано, что добавление ингибитора PARP (олапариба) к НХТ продемонстрировало повышение частоты pCR у данной категории пациенток [8]. При этом даже интенсивные режимы лечения не гарантируют развития полной регрессии опухоли [8], поэтому для точного прогнозирования и подбора оптимального режима НХТ необходимы надежные молекулярно-биологические маркеры чувствительности опухоли.

В настоящее время одним из перспективных направлений в поиске таких маркеров является оценка экспрессии генов, связанных с репарацией ДНК в опухоли [9]. Экспрессия этих генов имеет важное прогностическое значение, поскольку отражает способность опухолевых клеток устранять повреждения ДНК, вызванные лечением. Например, повышенная экспрессия гена ERCC1 (компонента системы эксцизионной репарации) ассоциируется с неблагоприятным прогнозом и сниженной эффективностью химиотерапии при РМЖ [10]. Таким образом, уровень экспрессии данных генов может служить ключевым показателем эффективности проводимой терапии.

Цель исследования – оценка уровня экспрессии генов эксцизионной репарации (ГЭР) в опухоли молочной железы люминального В HER2-негативного подтипа в процессе лечения при применении стандартных схем неоадъювантной химиотерапии.

Материал и методы.

В ретроспективное исследование включены 42 больные (табл. 1) с морфологически верифицированным раком молочной железы T1–4N0–3M0 (IIA–IIIB стадии) люминального В HER2-негативного подтипа, в возрасте 24–68 лет (средний возраст 47,1 ± 0,3 года). Люминальный В

HER2-негативный подтип определялся как ER +, PR + или -, Ki67>30 %.

В соответствии с «Consensus Conference on Neoadjuvant Chemotherapy in Carcinoma of the Breast, April 26–28, 2003, Philadelphia, Pennsylvania» в неоадъювантном режиме пациентки получали 4–8 курсов химиотерапии по схемам FAC (фторурацил, доксорубицин, циклофосфан), АС (доксорубицин, циклофосфан), CAX (циклофосфан, доксорубицин, капецитабин), ACT (доксорубицин, циклофосфан, таксотер), АТ (доксорубицин, таксотер) и монотерапию таксотером. Эффективность предоперационной химиотерапии оценивалась по критериям ВОЗ и Международного противоракового союза (International Union Against Cancer) с помощью УЗИ и/или маммографии, которые проводились до лечения, после 2 курсов НХТ и перед операцией. Регистрировались полная регрессия, частичная регрессия (уменьшение объема опухоли более чем на 50 %), стабилизация (снижение объема менее чем на 50 % или увеличение не более чем на 25 %) и прогрессирование (увеличение объема опухоли более чем на 25 %).

В зависимости от применяемых схем неоадъювантной химиотерапии все пациентки разделены на 2 группы. В состав 1-й группы (n=29) вошли пациентки, получившие НХТ по схемам CAX (циклофосфан, доксорубицин, капецитабин), ACT (доксорубицин, циклофосфан, таксотер) и FAC (фторурацил, доксорубицин, циклофосфамид). Пациенткам 2-й группы (n=13) назначено предоперационное химиотерапевтическое лечение по схеме АТ (доксорубицин, таксотер), а также таксотером в монорежиме.

Тестирование экспрессии рецепторов эстрогена, прогестерона и HER2neu выполнено в соответствии с обновленными рекомендациями по клинической практике [11, 12]: люминальным B HER2-негативным подтипом считался ER+, PR+, HER2-, Ki67>20 %. В соответствии с дизайном исследования (рис. 1) в качестве исследуемого материала использованы парные биопсийные опухолевые образцы (~10 мм3), взятые до лечения под контролем УЗИ, и операционный материал (~60–70 мм3) после НХТ. Образцы опухоли помещали в раствор RNAlater (Ambion, USA) и сохраняли при температуре -80 ºС (после 24-часовой инкубации при +4 ºС) для дальнейшего выделения РНК.

Биопсийный материал до лечения/ Tumor

Выделение РНК/Total RNA extraction RNeasymini Kit

Полнотранскриптомныймикроматричный aHa.llliAVhole-transcriptoine microarray analysis

Clariom™ S Assay, human (ThetmoFisher Scientific, USA)

Рис. 1. Дизайн исследования. Примечание: рисунок выполнен авторами Fig. 1. Study design. Note: created by the authors

Таблица 1/table 1

Клинико-морфологические параметры больных РМЖ, включенных в исследование

Clinical and morphological parameters of breast cancer patients included in the study

Клинико-морфологический параметр/Clinical and morphological parameter

Число больных/ Number of patients

Возраст (лет)/Age (years)

≤45

16 (38,1 %)

>45

26 (61,9 %)

Менструальный статус/

Пременопауза/Premenopause

29 (69,0 %)

Menstrual status

Постменопауза/Postmenopause

13 (31,0 %)

Инвазивный протоковый рак/Invasive ductal carcinoma

31 (73,8 %)

Гистологический тип/ Histological type

Инвазивный дольковый рак/Invasive lobular carcinoma

4 (9,5 %)

Другие типы/Other types

7 (16,7 %)

T1

3 (7,15 %)

Размер опухоли/

T2

35 (83,3 %)

Tumor size

T3

1 (2,4 %)

T4

3 (7,15 %)

N0

15 (35,71 %)

Лимфогенное метастазирование/

N1

19 (45,24 %)

Lymphatic metastasis

N2

3 (7,15 %)

N3

5 (11,9 %)

Гистологическая форма/

Уницентрическая/Unicentric

27 (64,3 %)

Histological form

Мультицентрическая/Multicentric

15 (35,7 %)

CAX

11 (26,2 %)

Схема НХТ/NAC scheme

FAC/АС

16 (38,1 %)

Таксотер/Taxotere

10 (23,8 %)

АТ/АСТ

5 (11,9 %)

Прогрессирование/Progression

1 (2,4 %)

Непосредственная эффективность НХТ/ Response to NAC

Стабилизация/Stabilization

13 (30,9 %)

Частичная регрессия/Partial regression

27 (64,3 %)

Полная регрессия/Complete regression

1 (2,4 %)

Среднее время наблюдения за пациентками, мес/ Average observation time for patients, month (M ± SE)

63,4 ± 1,2 (min-max: 5–148)

Частота метастазирования/Metastasis rate

18 (31,7 %)

Частота рецидивирования/Recurrence rate

3 (7,15 %)

Примечание: таблица составлена авторами.

Note: created by the authors.

Таблица 2/table 2

ДЭГ группы эксцизионной репарации в опухоли молочной железы для всех пациенток, включенных в исследование, до лечения, в зависимости от схемы НХТ differentially expressed of the excision repair group in breast tumors for all patients included in the study before treatment, depending on the naC regimen

Схемы НХТ/NAC regimen

P-val

Ген/Gene

Антрациклин-содержащие/ Anthracycline-containing

Таксан-содержащие/ Taxane-containing

Fold Change

GTF2H5

8,84

10,22

-2,6

0,0157

CDK7

12,71

13,93

-2,33

0,0143

RBX1

13,35

14,49

-2,22

0,0151

RPA3

11,92

13,06

-2,2

0,0064

CETN2

13,36

14,37

-2,02

0,0068

RFC1

11,92

12,93

-2

0,0189

Примечание: таблица составлена авторами.

Note: created by the authors.

Таблица 3/table 3

Число пациенток с наличием и отсутствием объективного ответа на НХТ при применении стандартных схем лечения number of patients with and without an objective response to naC using standard treatment regimens

Схемы НХТ/NAC regimen

Частичная регрессия/ Partial tumor regression

Стабилизация и прогрессирование/ Stabilization and progression

Всего/ Total

Антрациклин-содержащие/

Anthracycline-containing (CAX, ACT, FAC, АС)

20

9

29

Таксан-содержащие (AT, таксотер в монорежиме)/ Taxane-containing regimens (AT, Taxotere in monotherapy)

8

5*

13