oncotomskСибирский онкологический журналSiberian journal of oncology1814-48612312-3168Tomsk National Research Medical Сепtеr of the Russian Academy of Sciences10.21294/1814-4861-2016-15-2-42-47oncotomsk-332Research ArticleЛАБОРАТОРНЫЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯLABORATORY AND EXPERIMENTAL STUDIESМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ, СВЯЗАННЫЕ С ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ ТЕРАПИИ ЭВЕРОЛИМУСОМ У БОЛЬНЫХ ДИССЕМИНИРОВАННЫМ РАКОМ ПОЧКИMOLECULAR MARKERS ASSOCIATED WITH THE RESPONSE TO THERAPY WITH EVEROLIMUS IN PATIENTS WITH RENAL CELL CARCINOMAЮрмазовЗ. А.YurmazovZ. А.

врач-ординатор отделения общей онкологии, Томский НИИ онкологии (г. Томск, Российская Федерация). SPIN-код: 6342-8935.

oncologist, General Oncology Department, Tomsk Cancer Research Institute (Tomsk, Russian Federation). SPIN-код: 6342-8935.

Pzahar76@gmail.comСпиринаЛ. В.SpirinaL. V.

доктор медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории биохимии опухолей, Томский НИИ онкологии (г. Томск, Российская Федерация). SPIN-код: 1336-8363.

MD, DSc, Senior Researcher, Laboratory of Tumor Biochemistry, Tomsk Cancer Research Center (Tomsk, Russian Federation). SPIN-code: 1336-8363.

spirinalv@oncology.tomsk.ruУсынинЕ. А.UsyninЕ. А.

кандидат медицинских наук, научный сотрудник отделения общей онкологии, Томский НИИ онкологии (г. Томск, Российская Федерация). SPIN-код: 1804-0292.

MD, PhD, Researcher, General Oncology Department, Tomsk Cancer Research Center (Tomsk, Russian Federation). SPIN-code: 1804-0292.

gusi@list.ruКондаковаИ. В.KondakovaI. V.

доктор медицинских наук, профессор, заведующая лабораторией биохимии опухолей, Томский НИИ онкологии (г. Томск, Российская Федерация). SPIN-код: 9338-4149

MD, DSc, Head of Laboratory of Tumor Biochemistry, Tomsk Cancer Research Center (Tomsk, Russian Federation). SPIN-code: 9338-4149.

kondakova@oncology.tomsk.ruСлонимскаяЕ. М.SlonimskayaЕ. М.

доктор медицинских наук, профессор, руководитель отделения общей онкологии; профессор кафедры онкологии, ГБОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет» (г. Томск, Российская Федерация). SPIN-код: 7763-6417.

MD, DSc, Professor, Head of General Oncology Department, Tomsk Cancer Research Institute; Professor of Department Oncology, Siberian State Medical University (Tomsk, Russian Federation). SPIN-code: 7763-6417.

slonimskaya@yandex.ruТомский НИИ онкологии, 634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5РоссияTomsk Cancer Research Institute, 5, Kooperativny Street, 634009-Tomsk, RussiaRussian FederationТомский НИИ онкологии, 634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5; ГБОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. ТомскРоссияTomsk Cancer Research Institute, 5, Kooperativny Street, 634009-Tomsk, Russia Siberian State Medical University, TomskRussian Federation2016140720161524247Copyright © Юрмазов З.А., Спирина Л.В., Усынин Е.А., Кондакова И.В., Слонимская Е.М., 20162016Юрмазов З.А., Спирина Л.В., Усынин Е.А., Кондакова И.В., Слонимская Е.М.Yurmazov Z.А., Spirina L.V., Usynin Е.А., Kondakova I.V., Slonimskaya Е.М.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.siboncoj.ru/jour/article/view/332

Статья посвящена анализу молекулярных маркеров, ассоциированных с эффективностью таргетной терапии эверолимусом у больных с метастатическим почечно-клеточным раком. Цель исследования заключалась в изучении связи содержания транскрипционных факторов, сосудистого эндотелиального фактора роста, его рецептора, серин/треониновой протеинкиназы m-TOR, активности протеасом и кальпаинов с эффективностью терапии эверолимусом у больных с диссеминированным раком почки. Материал и методы. В исследование включены 18 больных с диссеминированным светлоклеточным раком почки. Содержание транскрипционных и ростовых факторов изучено методом ИФА, активность протеасом и кальпаинов – с помощью флюорометрического метода. Результаты. На фоне терапии эверолимусом частичная регрессия опухоли и стабилизация были зафиксированы у 14 (78,8 %) пациентов, прогрессирование – в 4 (22,2 %) наблюдениях. Объективный ответ на лечение ингибитором m-TOR у больных раком почки наблюдается при высоких уровнях транскрипционных факторов NF-κB, HIF-1, ростового фактора VEGF, его рецептора VEGFR2, а также при повышенной активности протеасом в опухоли до лечения. Эффективность лечения также ассоциирована с низкой экспрессией протеинкиназы phospho-m-TOR.Заключение. Выявлены дополнительные молекулярные критерии, предсказывающие эффективность таргетной терапии эверолимусом.

The purpose of the study was to evaluate the relationship between the levels of transcription factor, vascular endothelial growth factor (VEGF), serine/threonine-protein kinase (m-TOR), proteasome and calpain activities and the response to everolimus therapy in patients with disseminated renal cell carcinoma. Material and methods. The study included 18 patients with disseminated renal cell carcinoma. The expression of transcription and growth factors was studied using an immune enzymatic assay. Proteasome and calpain activities were evaluated using a fluorometric method. Results. Partial regression and stable disease were observed in 14 (78.8 %) of patients (tumor regression in 22.2 % of patients, stable disease in 56.6 % of patients). Disease progression occurred in 4 (22.2 %) of cases. The objective response to therapy with m-TOR inhibitor was observed in patients with high levels of NF-κB and HIF-1transcription factors, VEGF, VEGFR2 as well as with increased proteasome activity before treatment. Treatment response was also associated with low expression of phospho-m-TOR protein kinase. Conclusion. Additional predictive molecular markers of response to targeted therapy with evorolimus were revealed.

эверолимустранскрипционный фактор HIF-1VEGFVEGFR2транскрипционный фактор NF-κBm-TORпротеасомыкальпаинырак почкиevorolimusHIF-1 transcription factorVEGFVEGFR2транскрипционный фактор HIF-1VEGFVEGFR2NF-κB transcription factorm-TORproteasomescalpainsrenal cell carcinomaReferencesАлексеев Б.Я. Метастатический рак почки: выбор терапии первой линии // Онкоурология. 2014. № 3. С. 43–48.Alekseev B.Ya. Metastatic kidney cancer: Choice of first-line therapy // Oncourology. 2014. № 3. P. 43–48. DOI: http://dx.doi.org/10.17650/1726-9776-2014-10-3-43-48. [in Russian]Кондакова И.В., Спирина Л.В., Коваль В.Д., Шашова Е.Е., Чойнзонов Е.Л., Иванова Э.В., Коломиец Л.А., Чернышова А.Л., Слонимская Е.М., Усынин Е.А., Афанасьев С.Г. Химотрипсинподобная активность и субъединичный состав протеасом в злокачественных опухолях человека // Молекулярная биология. 2014. Т. 48, № 3. С. 444–451.Kondakova I.V., Spirina L.V., Koval V.D., Shashova E.E., Choinzonov E.L., Ivanova E.V., Kolomiets L.A., Chernyshova A.L., Slonimskaya E.M., Usynin E.A., Afanas’ev S.G. Chymotrypsin-like activity and subunit composition of proteasomes in human cancers // Mol. Biol. Vol. 48 (3). P. 444–451. [in Russian]Спирина Л.В., Кондакова И.В., Усынин Е.А., Винтизенко С.И. Регуляция ангиогенеза при злокачественных новообразованиях почки и мочевого пузыря // Сибирский онкологический журнал. 2008. № 4. С. 65–70.Spirina L.V., Kondakova I.V., Usynin Y.A., Vintizenko S.I. Angiogenesis regulation in renal and bladder cancers // Siberian journal of oncology. 2008. № 4. P. 65–70. [in Russian]Спирина Л.В., Кондакова И.В., Усынин Е.А., Юрмазов З.А. Регуляция экспрессии транскрипционных факторов и фактора роста эндотелия сосудов протеасомной системой при метастазировании рака почки // Вестник РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН. 2012. Т. 23, № 1. С. 27–32.Spirina L.V., Kondakova I.V., Usynin Y.A., Yurmazov Z.A. Expression regulation of transcription factors and endothelial growth factor by proteosomal system in patients with metastatic renal carcinoma // Journal of N.N. Blokhin Russian Cancer Research Center RAMS. 2012. Vol. 23, № 1. P. 27–32. [in Russian]Atencio I.A., Ramachandra M., Shabram P., Demers G.W. Calpain inhibitor 1 activates p53-dependent apoptosis in tumor cell lines // Cell Growth Differ. 2000. Vol. 11 (5). P. 247–253.Atencio I.A., Ramachandra M., Shabram P., Demers G.W. Calpain inhibitor 1 activates p53-dependent apoptosis in tumor cell lines // Cell Growth Differ. 2000. Vol. 11 (5). P. 247–253.Ben-Shahar S., Komlosh A., Nadav E., Shaked I., Ziv T., Admon A., DeMartino G.N., Reiss Y. 26 S proteasome-mediated production of an authentic major histocompatibility class I-restricted epitope from an intact protein substrate // J. Biol. Chem. 1999. Vol. 274 (31). P. 21963–21972.Ben-Shahar S., Komlosh A., Nadav E., Shaked I., Ziv T., Admon A., DeMartino G.N., Reiss Y. 26 S proteasome-mediated production of an authentic major histocompatibility class I-restricted epitope from an intact protein substrate // J. Biol. Chem. 1999. Vol. 274 (31). P. 21963–21972.Dornbusch J., Zacharis A., Meinhardt M., Erdmann K., Wolff I., Froehner M., Wirth M.P., Zastrow S., Fuessel S. Analyses of Potential Predictive Markers and Survival Data for a Response to Sunitinib in Patients with Metastatic Renal Cell Carcinoma // PLoS One. 2013. 8 (9): e76386. doi: 10.1371/journal.pone.0076386.Dornbusch J., Zacharis A., Meinhardt M., Erdmann K., Wolff I., Froehner M., Wirth M.P., Zastrow S., Fuessel S. Analyses of Potential Predictive Markers and Survival Data for a Response to Sunitinib in Patients with Metastatic Renal Cell Carcinoma // PLoS One. 2013. 8 (9): e76386. doi: 10.1371/journal.pone.0076386.Fergelot P., Rioux-Leclercq N., Patard J.J. Molecular Pathways of tumour angiogenesis and new targeted therapeutic approaches in renal cancer // Prog. Urol. 2005. Vol. 15 (6). P. 1021–1029.Fergelot P., Rioux-Leclercq N., Patard J.J. Molecular Pathways of tumour angiogenesis and new targeted therapeutic approaches in renal cancer // Prog. Urol. 2005. Vol. 15 (6). P. 1021–1029.Guertin D.A., Sabatini D.M. An expanding role for mTOR in cancer // Trends. Mol. Med. 2005. Vol. 11 (8). P. 353–361.Guertin D.A., Sabatini D.M. An expanding role for mTOR in cancer // Trends. Mol. Med. 2005. Vol. 11 (8). P. 353–361.Heng D.Y., Xie W., Regan M., Warren M.A., Golshayan A.R., Sahi C., Eigl B.J., Ruether J.D., Cheng T., North S., Venner P., Knox J.J., Chi K.N., Kollmannsberger C., McDermott D.F., Oh W.K., Atkins M.B., Bukowski R.M., Rini B.I., Choueiri T.K. Prognostic factors for overall survival (OS) in patients with metastatic renal cell carcinoma (RCC) treated with vascular endothelial growth factor (VEGF)-targeted agents: Results from a large multicenter study // J. Clin. Oncol. 2009. Vol. 27 (34). P. 5794–5799. doi: 10.1200/JCO.2008.21.4809.Heng D.Y., Xie W., Regan M., Warren M.A., Golshayan A.R., Sahi C., Eigl B.J., Ruether J.D., Cheng T., North S., Venner P., Knox J.J., Chi K.N., Kollmannsberger C., McDermott D.F., Oh W.K., Atkins M.B., Bukowski R.M., Rini B.I., Choueiri T.K. Prognostic factors for overall survival (OS) in patients with metastatic renal cell carcinoma (RCC) treated with vascular endothelial growth factor (VEGF)-targeted agents: Results from a large multicenter study // J. Clin. Oncol. 2009. Vol. 27 (34). P. 5794–5799. doi: 10.1200/JCO.2008.21.4809.Heng D.Y., Xie W., Regan M.M., Harshman L.C., Bjarnason G.A., Vaishampayan U.N., Mackenzie M., Wood L., Donskov F., Tan M.H., Rha S.Y., Agarwal N., Kollmannsberger C., Rini B.I., Choueiri T.K. External validation and comparison with other models of the International Metastatic Renal-Cell Carcinoma Database Consortium prognostic model: a population-based study // Lancet Oncol. 2013. Vol. 14 (2). P. 141–148. doi: 10.1016/S1470-2045(12)70559-4.Heng D.Y., Xie W., Regan M.M., Harshman L.C., Bjarnason G.A., Vaishampayan U.N., Mackenzie M., Wood L., Donskov F., Tan M.H., Rha S.Y., Agarwal N., Kollmannsberger C., Rini B.I., Choueiri T.K. External validation and comparison with other models of the International Metastatic Renal-Cell Carcinoma Database Consortium prognostic model: a population-based study // Lancet Oncol. 2013. Vol. 14 (2). P. 141–148. doi: 10.1016/S1470-2045(12)70559-4.Juvekar A., Manna S., Ramaswami S., Chang T.P., Vu H.Y., Ghosh C.C., Celiker M.Y., Vancuriva I. Bortezomib induces nuclear translocation of IkBα resulting in gene-specific suppression of NF-kB-dependent transcription and induction of apoptosis in CTCL // Mol. Cancer Res. 2011. Vol. 9 (2). P. 183–194. doi: 10.1158/1541-7786.MCR-10-0368.Juvekar A., Manna S., Ramaswami S., Chang T.P., Vu H.Y., Ghosh C.C., Celiker M.Y., Vancuriva I. Bortezomib induces nuclear translocation of IkBα resulting in gene-specific suppression of NF-kB-dependent transcription and induction of apoptosis in CTCL // Mol. Cancer Res. 2011. Vol. 9 (2). P. 183–194. doi: 10.1158/1541-7786.MCR-10-0368.Keefe S.M., Nathanson K.L., Rathmell W.K. The molecular biology of renal cell carcinoma // Semin. Oncol. 2013. Vol. 40 (4). P. 421–428. doi: 10.1053/j.seminoncol.2013.05.006.Keefe S.M., Nathanson K.L., Rathmell W.K. The molecular biology of renal cell carcinoma // Semin. Oncol. 2013. Vol. 40 (4). P. 421–428. doi: 10.1053/j.seminoncol.2013.05.006.Kohli V., Gao W., Carlos A., Clavien P.A. Calpain is a mediator of preservation-reperfusion injury in ratliver transplantation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. Vol. 94 (17). P. 9354–9359.Kohli V., Gao W., Carlos A., Clavien P.A. Calpain is a mediator of preservation-reperfusion injury in ratliver transplantation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. Vol. 94 (17). P. 9354–9359.Motzer R.J., Bacik J., Schwartz L.H., Reuter V., Russo P., Marion S., Mazumdar M. Prognostic Factors for Survival in Previously Treated Patients With Metastatic Renal Cell Carcinoma // J. Clin. Oncology. 2004. Vol. 22 (3). P. 454–463.Motzer R.J., Bacik J., Schwartz L.H., Reuter V., Russo P., Marion S., Mazumdar M. Prognostic Factors for Survival in Previously Treated Patients With Metastatic Renal Cell Carcinoma // J. Clin. Oncology. 2004. Vol. 22 (3). P. 454–463.Na X., Wu G., Ryan C.K., Shoen S.R., di’Santagness P.A., Messing E.M. Overproduction of vascular endothelial growth factor related to von Hippel-Lindau tumor suppressor gene mutations and hypoxiainducible factor-1 alpha expression in renal cell carcinomas // J. Urol. 2003. Vol. 170 (2 Pt 1). P. 588–592.Na X., Wu G., Ryan C.K., Shoen S.R., di’Santagness P.A., Messing E.M. Overproduction of vascular endothelial growth factor related to von Hippel-Lindau tumor suppressor gene mutations and hypoxiainducible factor-1 alpha expression in renal cell carcinomas // J. Urol. 2003. Vol. 170 (2 Pt 1). P. 588–592.Sandmann S., Prenzel F., Shaw L., Schauer R., Unger T. Activity profile of calpains I and II in chronically infarcted rat myocardiuminfluence of the calpain inhibitor CAL 9961 // Br. J. Pharmacol. 2002. Vol. 135 (8). P. 1951–1958.Sandmann S., Prenzel F., Shaw L., Schauer R., Unger T. Activity profile of calpains I and II in chronically infarcted rat myocardiuminfluence of the calpain inhibitor CAL 9961 // Br. J. Pharmacol. 2002. Vol. 135 (8). P. 1951–1958.Shida T., Kishimoto T., Furuya M., Nikaido T., Koda K., Takano S., Kimura F., Shimizu H., Yoshidome H., Ohtsuka M., Tanizawa T., Nakatani Y., Miyazaki M. Expression of an activated mammalian target of rapamycin (mTOR) in gastroenteropancreatic neuroendocrine tumors // Cancer Chemother. Pharmacol. 2010. Vol. 65 (5). P. 889–893. doi: 10.1007/s00280-009-1094-6.Shida T., Kishimoto T., Furuya M., Nikaido T., Koda K., Takano S., Kimura F., Shimizu H., Yoshidome H., Ohtsuka M., Tanizawa T., Nakatani Y., Miyazaki M. Expression of an activated mammalian target of rapamycin (mTOR) in gastroenteropancreatic neuroendocrine tumors // Cancer Chemother. Pharmacol. 2010. Vol. 65 (5). P. 889–893. doi: 10.1007/s00280-009-1094-6.Spirina L.V., Kondakova I.V., Choynzonov E.L., Chigevskaya S.Y., Shishkin D.A., Kulbakin D.Y. Expression of vascular endothelial growth factor and transcription factors HIF-1 and NF-κB expression in squamous cell carcinoma of head and neck; association with proteasome and calpains activity // J. Cancer Res. Clin. Oncol. 2013. Vol. 139 (4). P. 625–633. doi: 10.1007/s00432-012-1366-0.Spirina L.V., Kondakova I.V., Choynzonov E.L., Chigevskaya S.Y., Shishkin D.A., Kulbakin D.Y. Expression of vascular endothelial growth factor and transcription factors HIF-1 and NF-κB expression in squamous cell carcinoma of head and neck; association with proteasome and calpains activity // J. Cancer Res. Clin. Oncol. 2013. Vol. 139 (4). P. 625–633. doi: 10.1007/s00432-012-1366-0.Storr S.J., Carragher N.O., Frame M.C., Parr T., Martin S.G. The calpain system and cancer // Nat. Rev. Cancer. 2011. Vol. 11 (5). P. 364–374. doi: 10.1038/nrc3050.Storr S.J., Carragher N.O., Frame M.C., Parr T., Martin S.G. The calpain system and cancer // Nat. Rev. Cancer. 2011. Vol. 11 (5). P. 364–374. doi: 10.1038/nrc3050.Wu W.K., Volta V., Cho C.H., Wu Y.C., Li H.T., Yu L.., Li Z.J., Sung J.J. Repression of protein translation and mTOR signaling by proteasome inhibitor in colon cancer cells // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2009. Vol. 386 (4). P. 598–601. doi: 10.1016/j.bbrc.2009.06.080.Wu W.K., Volta V., Cho C.H., Wu Y.C., Li H.T., Yu L., Li Z.J., Sung J.J. Repression of protein translation and mTOR signaling by proteasome inhibitor in colon cancer cells // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2009. Vol. 386 (4). P. 598–601. doi: 10.1016/j.bbrc.2009.06.080.Yue C.X., Ma J., Zhou H.J., Tang Q.L., Li L.L., Bi F., Xue Y. The effect of RhoA and proteasome inhibitor MG132 on angiogenesis in tumors // Sichuan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban. 2011. Vol. 42 (4). P. 445–450.Yue C.X., Ma J., Zhou H.J., Tang Q.L., Li L.L., Bi F., Xue Y. The effect of RhoA and proteasome inhibitor MG132 on angiogenesis in tumors // Sichuan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban. 2011. Vol. 42 (4). P. 445–450.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.