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.
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 |