VNUTRIOPUKhOLEVAYa MORFOLOGIChESKAYa GETEROGENNOST' INVAZIVNOGO PROTOKOVOGO RAKA MOLOChNOY ZhELEZY: FORMIROVANIE I MOLEKULYaRNO-GENETIChESKIE OSOBENNOSTI

Abstract



Full Text

Введение. Рак молочной железы (РМЖ) является чрезвычайно гетерогенным заболеванием с 20 гистологическими типами, 8 молекулярно-генетическими, 6 геномными подтипами, характеризующимися специфическими молекулярными и/или биохимическими профилями, различным клиническим течением и исходом [1-3]. Особый интерес при этом вызывает внутриопухолевая морфологическая гетерогенность инвазивного протокового рака (ИПР) без специфического типа (от англ. not otherwise specified (NOS)), наиболее часто встречающегося гистотипа РМЖ (65-80%) [3], представленная наличием 5 типов морфологических структур, отражающих пространственные композиции опухолевых клеток: альвеолярных, тубулярных, трабекулярных, солидных структур и дискретных групп опухолевых клеток [4, 5]. В настоящее время остается открытым вопрос о причинах внутриопухолевой гетерогенности, неизвестны механизмы формирования различных типов морфологических структур, отсутствуют данные об их молекулярно-генетической природе. Цель исследования: изучить динамику внутриопухолевой морфологической гетерогенности в зависимости от клинико-патологических параметров опухоли и охарактеризовать молекулярно-генетическую природу различных типов морфологических структур и их локального микроокружения с помощью SNP- и экспрессионного анализа. Материалы и методы исследования. В исследование включены 162 пациентки с ИПР NOS (стадия и распространенность опухолевого процесса -T1-3N0-3M0), проходивших лечение в клинике ФБГУ «НИИ онкологии» СО РАМН. У исследуемой группы производилась оценка основных клинико-патологических параметров: менопаузального статуса, размера опухоли, степени злокачественности, принадлежности к определенному молекулярно-генетическому подтипу, вовлеченности лимфатических 1 Работа выполнялась в рамках гранта Президента Российской Федерации (№ 16.120.11.1259), ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы» (№ 8595) и гранта компании ОПТЭК (№ 1/11КЦ). МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2012 г., ТОМ 12, № 4 67 узлов, наличия гематогенных метастазов и рецидиви-рования. С помощью технологии лазерной микродис-секции PALM (Carl Zeiss, Германия) из двух опухолевых срезов разных пациенток с ИПР NOS: одного формалин-фиксированного парафин-залитого (FFPE) и одного свежего нефиксированного получены тубулярные, альвеолярные, трабекулярные, солидные структуры, дискретные группы опухолевых клеток и их локальные микроокружения (прилежащая строма). Выделение ДНК проводилось только из FFPE, а РНК- из FFPE и свежих нефиксированных микродиссектированных клеточных образцов. Полногеномная и полнотранскриптомная амплификации с предварительным получением из РНК кДНК были проведены с использованием набора реактивов (Qiagen, США). С помощью метода полимеразной цепной реакции в режиме реального времени с использованием TaqMan технологии были изучены генетические полиморфизмы (SNPs) основных опу-холь-ассоциированых генов: Bax (rs1805419), ERCC2 (rs13181), FGFR2 (rs2981582), MTHFR (rs1801133), PTEN (rs701848) и TP53 (rs1042522), а также произведена оценка экспрессии ключевых генов множественной лекарственной устойчивости (МЛУ): ABCB1, ABCC1, ABCC2, ABCC5, ABCG2, GSTP1, MVP и химиочувствительности: TOP1, TUBB3, TYMS относительно гена-рефери GAPDH. Результаты исследования. Ранее показано, что в опухолях ИПР NOS количество различных типов морфологических структур варьирует от случая к случаю: существуют опухоли как с одним (любым) типом структур, так и максимально разнообразные по представительству [5]. В настоящем исследовании было установлено, что в опухолях с одним типом структур равновероятно наличие любого типа. В опухолях с двумя типами структур в 75-80% случаев в качестве вторых обнаруживались трабекулярные объединения. В опухолях, содержащих более двух типов структур, равновероятно наличие тубулярных, альвеолярных структур и дискретных групп клеток. В зависимости от принадлежности к молекулярно-генетическому подтипу мы установили, что у постменопаузальных пациенток опухоли с базальным фенотипом чаще характеризуются наличием одного типа структур, чем таковые с люминальным (18,7% против 3,9%, p=0,04). Наоборот, при люминальном подтипе чаще встречаются опухоли с пятью типами структур, чем при базальном (23,5% против 6,3%, p=0,04). Схожая тенденция была обнаружена и у пременопаузальных пациенток, но полученные результаты не достигли статистической значимости из-за небольшого объема выборки. Относительно степени распространенности опухолевого процесса показано, что частота лимфогенного метастазирова-ния прямо пропорционально возрастает с увеличением количества разных типов морфологических структур в опухоли, однако статистически значимые различия показаны только у постменопаузальных пациентов (p<0,05). Применив молекулярно-генетический подход, мы обнаружили, что различные типы морфологических структур и их локальное микроокружение обладают специфическими генотипическими и экспрессионными характеристиками. Так, SNP-анализ показал внутриопухолевую генотипическую гетерогенность по полиморфным вариантам следующих генов: MTHFR, TP53, BAX, XPD (таблица). В этом отношении, наибольшее внимание привлек полиморфизм rs1042522 гена TP53, заключающийся в замене гуанина (G) на цитозин (C) в 72-м кодоне 4-го экзона. Вероятно, генотипические изменения по полиморфизму гена TP53 могут быть связаны со способностью опухолевых клеток интегрироваться друг с другом. Так, наследственный генотип GG, полученный при SNP-анализе лейкоцитов периферической крови данной пациентки, был свойственен структурам, в пределах которых клетки тесно контактируют между собой (альвеолярные и тубулярные структуры). Генотипы GC и СС были характерны для трабекулярных структур и дискретных групп клеток, которые «частично» или полностью теряли способность к межклеточным контактам. Интересно отметить, что согласно литературным данным белок р53, кодируемый аллелем G, обладает высокой трансактивационной способностью в отношении гена PERP, вовлеченного в формирование межклеточной адгезии [6]. Данное обстоятельство лишний раз подтверждает связь полиморфизма гена TP53 со способностью клеток контактировать друг с другом и образовывать различные типы морфологических структур. На основании изучения транскрипционного профиля было показано, что различные типы морфологических структур характеризовались экспрессией специфических маркеров эффективности химиотерапии. Стоит отметить, что их микроокружение также показывало экспрессию генов химиорезистентности и химиочувствительности. Интересен тот факт, что морфологические структуры и их микроокружение дополняли друг друга в активности изучаемых генов: высокая экспрессия в структурах сочеталась с низкой их активностью (или полным ее отсутствием) в микроокружении данных клеточных объединений и наоборот. Вероятно, различные типы морфологических структур и их микроокружение составляют единый экспрессионный континуум маркеров эффективности химиотерапии. 68 МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2012 г., ТОМ 12, № 4 Т аблица Генотипическая внутриопухолевая гетерогенность ИПР NOS ге13181 (ERCC2) rel801133 (MTHFR) rsl042522 (TP53) rsl805419 (Bax) rs2981582 (FCFR2) rs701848 (PTEN) D1 GG CT GG GG TT CC D2 GG CT GC GG TT CC D3 GT TT GG GG TT CC D4 GT CT - - TT - D7 - - GC GG TT CC D8 GT - CC GG TT - D9 GT TT CC AG TT - D10 GT CT GG GG TT CC НГ GT CT GG GG TT CC Примечания. 1. Тубулярные структуры (D1) и их микроокружение (D2). 2. Альвеолярные структуры (D3) и их микроокружение (D4). 3. Трабекулярные структуры (D7) и их микроокружение (D8). 4. Дискретные группы опухолевых клеток (D9) и их микроокружение (D10). 5. НГ - наследственный генотип. Наследственный генотип был получен при SNP-анализе лейкоцитов периферической крови данной пациентки. 6. «-» - Генотип не определялся. Вывод. Различные типы морфологических стру- ружением, распределение и количество которых за-ктур, вероятно, представляют функционально отли- висит от принадлежности к молекулярно-генетичес-чные опухолевые клоны со специфическим микроок- кому подтипу и статуса вовлеченности лимфоузлов.

About the authors

T S Gerashchenko

Email: myfantasy@list.ru

M V Zav'yalova

E V Denisov

L A Tashireva

N V Litvyakov

M M Tsyganov

V M Perel'muter

N V Cherdyntseva

References

  1. Hsiao Y-H., Choy M.-C., Fowler C. et al. Breast cancer heterogeneity: mechanisms, proofs, and implications // Journal of Cancer.- 2010.-Vol. 1.- P. 6-13.
  2. Perou C. M., Borresen-Dale A.-L. Systems Biology and Genomics of Breast Cancer // Cold spring harbor perspectives in biology.- 2011.-DOI : 10.1101
  3. Weigelt B., Geyer F. C., Reis-Filho J. S. Histological types of breast cancer: How special are they? // Molecular oncology.- 2010.- № 4.-P. 192-208.
  4. Завьялова М. В., Перельмутер В. М., Слонимская Е. М. и др. Сопряженность лимфогенного метастазирования и гистологического строения инфильтративного компонента протокового рака молочной железы // Сиб. онкол. журн.- 2006.- № 1.- С. 32-35.
  5. Zavyalova M. V., Perelmuter V. M., Vtorushin S. V. et al. The presence of alveolar structures in invasive ductal NOS breast carcinoma is associated with lymph node metastasis // Diagnostic Cytopathology.- 2011.- D0I:10.1002/dc.21852
  6. Jeong B.C., Hu W., Beliy V. et. al. Differential levels of transcription of p53-regulated genes by the arginine/proline polymorphism: p53 with arginine at codon 72 favors apoptosis // FASEB J.-2010.- Vol. 24, № 5.- P. 1347-1353

Statistics

Views

Abstract - 30

PDF (Russian) - 1

Cited-By


PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2012 Gerashchenko T.S., Zav'yalova M.V., Denisov E.V., Tashireva L.A., Litvyakov N.V., Tsyganov M.M., Perel'muter V.M., Cherdyntseva N.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies