References

oncotomsk

Сибирский онкологический журнал

Siberian journal of oncology

1814-48612312-3168

Tomsk National Research Medical Сепtеr of the Russian Academy of Sciences

10.21294/1814-4861-2025-24-2-46-55

oncotomsk-3535

Research Article

ЛАБОРАТОРНЫЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

LABORATORY AND EXPERIMENTAL STUDIES

Влияние экспрессии белков ROR1, BMI-1 и мутации PIK3CA на прогноз люминального рака молочной железы

The impact of ROR1, BMI-1 expression and PIK3CA mutation on the prognosis of luminal breast cancer

https://orcid.org/0000-0002-1195-4008

Вторушин

С. В.

Vtorushin

S. V.

Вторушин Сергей Владимирович, доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора по научной работе и трансляционной медицине, руководитель отделения общей и молекулярной патологии; профессор кафедры патологической анатомии

Researcher ID (WOS): S-3789-2016. Author ID (Scopus): 26654562300

634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5

634050, г. Томск, Московский тракт, 2

Sergey V. Vtorushin, MD, DSc, Professor, Deputy Director for Research and Translational Medicine, Head of Department, Department of General and Molecular Pathology; Professor, Pathology Department

Researcher ID (WOS): S-3789-2016. Author ID (Scopus): 26654562300

5, Kooperativny St., Tomsk, 634009

2, Moskovsky trakt, Tomsk, 634050

https://orcid.org/0000-0001-9472-017X

Тараканова

В. О.

Tarakanova

V. O.

Тараканова Валерия Олеговна, младший научный сотрудник отделения системной и персонализированной терапии опухолей; ассистент кафедры онкологии

634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5

634050, г. Томск, Московский тракт, 2

Valeriia O. Tarakanova, Junior Researcher, Department of Systemic and Personalized Tumor Therapy; Assistant, Oncology Department

5, Kooperativny St., Tomsk, 634009

2, Moskovsky trakt, Tomsk, 634050

https://orcid.org/0000-0002-0562-3878

Бабышкина

Н. Н.

Babyshkina

N. N.

Бабышкина Наталия Николаевна, доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной онкологии и иммунологии; доцент кафедры биохимии и молекулярной биологии с курсом клинической лабораторной диагностики

Researcher ID (WOS): A-7526-2012. Author ID (Scopus): 26641099700

634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5

634050, г. Томск, Московский тракт, 2

Natalia N. Babyshkina, MD, DSc, Leading Researcher, Laboratory of Molecular Oncology and Immunology; Associate Professor, Department of Biochemistry and Molecular Biology with a Course in Clinical Laboratory Diagnostics

Researcher ID (WOS): A-7526-2012. Author ID (Scopus): 26641099700

5, Kooperativny St., Tomsk, 634009

2, Moskovsky trakt, Tomsk, 634050

https://orcid.org/0000-0003-0051-8814

Гервас

П. А.

Gervas

P. A.

Гервас Полина Анатольевна, кандидат медицинских наук, научный сотрудник лаборатории молекулярной онкологии и иммунологии, руководитель группы молекулярно-генетических методов исследований в референс центре

Researcher ID (WOS): C-5846-2012. Author ID (Scopus): 13613767400

634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5

Polina A. Gervas, MD, PhD, Researcher, Laboratory of Molecular Oncology and Immunology, Head of the Group of Molecular-Genetic Research Methods, Reference Center

Researcher ID (WOS): C-5846-2012. Author ID (Scopus):13613767400

5, Kooperativny St., Tomsk, 634009

https://orcid.org/0000-0002-1909-1681

Крахмаль

Н. В.

Krakhmal

N. V.

Крахмаль Надежда Валерьевна, кандидат медицинских наук, доцент, старший научный сотрудник отделения общей и молекулярной патологии; доцент кафедры патологической анатомии

Researcher ID (WOS): S-3799-2016. Author ID (Scopus): 56678622400

634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5

634050, г. Томск, Московский тракт, 2

Nadezhda V. Krakhmal, MD, PhD, Senior Researcher, Department of General and Molecular Pathology; Assistant Professor, Pathology Department

Researcher ID (WOS): S-3799-2016. Author ID (Scopus): 56678622400

5, Kooperativny St., Tomsk, 634009

2, Moskovsky trakt, Tomsk, 634050

krakhmal@mail.ru

Научно-исследовательский институт онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук ; ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияCancer Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of Sciences ; Siberian State Medical University of the Ministry of Health of RussiaRussian Federation

Научно-исследовательский институт онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наукРоссияCancer Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of SciencesRussian Federation

2025

17052025

2424655

2025

Вторушин С.В., Тараканова В.О., Бабышкина Н.Н., Гервас П.А., Крахмаль Н.В.

Vtorushin S.V., Tarakanova V.O., Babyshkina N.N., Gervas P.A., Krakhmal N.V.

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

https://www.siboncoj.ru/jour/article/view/3535

Рак молочной железы (РМЖ) остается одной из ведущих причин онкологической смертности среди женщин. Люминальные подтипы РМЖ, характеризующиеся экспрессией гормональных рецепторов, составляют около 70 % всех случаев. Однако, несмотря на чувствительность к эндокринной терапии, часть пациенток демонстрирует прогрессирование заболевания, что связано с молекулярными особенностями опухоли. Изучение прогностических маркеров, таких как ROR1, BMI-1 и мутация PIK3CA, является важным направлением в понимании механизмов устойчивости к терапии и метастазирования. Цель исследования - оценка прогностической значимости экспрессии белков ROR1, BMI-1 и мутации гена PIK3CA у пациенток с люминальным РМЖ, получавших гормонотерапию ингибиторами ароматазы, а также их влияние на клинические исходы, включая 5-летнюю безрецидивную выживаемость. Материал и методы. В исследование были включены 80 пациенток с первично-операбельным люминальным Нег2-негативным РМЖ (T1-2N0-1M0). Все пациентки получали адъювантную гормонотерапию ингибиторами ароматазы. В опухолевой ткани оценивали экспрессию ROR1, BMI-1, циклина D1 (метод иммуногистохимии) и наличие мутации PIK3CA (метод полимеразной цепной реакции в реальном времени). Результаты. Позитивная экспрессия ROR1 выявлена в 57,5 %, BMI-1 - в 82,5 %, гиперэкспрессия циклина D1 - в 37,5 % случаев. Мутация PIK3CA установлена у 30 % пациенток. Экспрессия ROR1 выявлялась в 100 % случаев при люминальном B подтипе (14 из 14) и в 48 % при подтипе A (32 из 66) (p=0,001). При наличии экспрессии ROR1 гиперэкспрессия циклина D1 отмечалась в 58,7 % против 8,8 % при ее отсутствии, p<0,0001. Высокий уровень экспрессии ROR1 (>50 %) ассоциировался с гиперэкспрессией циклина D1 в 100 % случаев (p=0,044). Аналогично при высоком уровне экспрессии BMI-1 (>50 %) гиперэкспрессия циклина D1 регистрировалась у 64,7 % пациенток против 31,6 % при низком уровне (p=0,03). У пациенток с мутацией PIK3CA 5-летняя безрецидивная выживаемость была значимо ниже (p=0,03), прогрессирование наблюдалось у 29 % против 13 % без мутации (p=0,07). Заключение. Исследование подтверждает значимость ROR1, BMI-1 и мутации PIK3CA как потенциальных прогностических маркеров у пациенток с люминальным РМЖ. Выявленные взаимосвязи с циклином D1 и молекулярными подтипами подчеркивают их роль в опухолевом прогрессировании. Полученные данные могут быть использованы для дальнейшей персонализации лечения, включая комбинированные подходы с ингибиторами PI3K и гормонотерапией.

Breast cancer (BC) remains one of the leading causes of cancer mortality among women. Luminal BC subtypes, which are characterized by the expression of hormone receptors, account for about 70 % of all breast cancer cases. However, despite sensitivity to endocrine therapy, some patients demonstrate disease progression, which is associated with the molecular features of the tumor. The study of prognostic markers such as ROR1, BMI-1, and PIK3CA mutation is essential for understanding the mechanisms of resistance to therapy and metastasis. The aim of the study was to evaluate the prognostic significance of ROR1, BMI-1 protein expression and PIK3CA gene mutation in patients with luminal BC, who received hormone therapy with aromatase inhibitors, as well as their impact on clinical outcomes, including 5-year relapse-free survival. Material and Methods. The study included 80 patients with primary resectable luminal Her2-negative breast cancer (T1–2N0–1M0). All patients received adjuvant hormonal therapy with aromatase inhibitors. The expression of ROR1, BMI-1, cyclin D1 (immunohistochemistry), and PIK3CA mutation (real-time polymerase chain reaction) were assessed in tumor tissue. Results. Positive ROR1 expression was detected in 57.5 % of cases, BMI-1 in 82.5 %, and cyclin D1 overexpression in 37.5 %. The PIK3CA mutation was identified in 30 % of patients. ROR1 expression was observed in 100 % of cases with the luminal B subtype (14 out of 14) and in 48 % of cases with the luminal A subtype (32 out of 66), p=0.001. Cyclin D1 overexpression was observed in 58.7 % of patients with ROR1 expression and in 8.8 % of patients without ROR1 expression, p<0.0001. A high level of ROR1 expression (>50 %) was associated with cyclin D1 overexpression in 100 % of cases, p=0.044. Similarly, a high level of BMI-1 expression (>50 %) was associated with cyclin D1 overexpression in 64.7 % of patients compared to 31.6 % in those with low expression, p=0.03. Patients with PIK3CA mutations demonstrated significantly lower 5-year disease-free survival (p=0.03); disease progression was observed in 29 % of cases with the mutation versus 13 % in those without it (p=0.07). Conclusion. The study confirms the significance of ROR1, BMI-1 and PIK3CA mutation as potential prognostic markers in patients with luminal breast cancer. The identified relationships with cyclin D1 and molecular subtypes emphasize their role in tumor progression. The data obtained can be used for further personalization of treatment, including combination approaches with PI3K inhibitors and hormonal therapy.

люминальный рак молочной железыROR1BMI-1цикпин D1мутация PIK3CAбезрецидивная выживаемостьингибиторы ароматазы.

luminal breast cancerROR1BMI-1cyclin D1PIK3CA mutationrelapse-free survivalaromatase inhibitors

References1

Sancho-Garnier H., Colonna M. Epidemiologie des cancers du sein. Presse Med. 2019; 48(10): 1076–84. doi: 10.1016/j.lpm.2019.09.022.

Prat A., Perou C.M. Deconstructing the molecular portraits of breast cancer. Mol Oncol. 2011; 5(1): 5–23. doi: 10.1016/j.molonc.2010.11.003.

Onizuka Y., Nagai K., Ideno Y., Kitahara Y., Iwase A., Yasui T., Nakajima-Shimada J., Hayashi K. Association between FSH, E1, and E2 levels in urine and serum in premenopausal and postmenopausal women. Clin Biochem. 2019; 73:105–8. doi: 10.1016/j.clinbiochem.2019.08.009.

Zhao H., Zhou L., Shangguan A.J., Bulun S.E.Aromatase expression and regulation in breast and endometrial cancer. J Mol Endocrinol. 2016; 57(1): 19–33. doi: 10.1530/JME-15-0310.

Manna P.R., Ahmed A.U., Molehin D., Narasimhan M., Pruitt K., Reddy P.H. Hormonal and Genetic Regulatory Events in Breast Cancer and Its Therapeutics: Importance of the Steroidogenic Acute Regulatory Protein. Biomedicines. 2022; 10(6): 1313. doi: 10.3390/biomedicines10061313.

Agarwal V.R., Bulun S.E., Leitch M., Rohrich R., Simpson E.R. Use of alternative promoters to express the aromatase cytochrome P450 (CYP19) gene in breast adipose tissues of cancer-free and breast cancer patients. J Clin Endocrinol Metab. 1996; 81(11): 3843–49. doi: 10.1210/jcem.81.11.8923826.

Utsumi T., Harada N., Maruta M., Takagi Y. Presence of alternatively spliced transcripts of aromatase gene in human breast cancer. J Clin Endocrinol Metab. 1996; 81(6): 2344–49. doi: 10.1210/jcem.81.6.8964875.

Zhou C., Zhou D., Esteban J., Murai J., Siiteri P.K., Wilczynski S., Chen S. Aromatase gene expression and its exon I usage in human breast tumors. Detection of aromatase messenger RNA by reverse transcriptionpolymerase chain reaction. J Steroid Biochem Mol Biol. 1996; 59(2): 163–71. doi: 10.1016/s0960-0760(96)00100-8.

Valla M., Klæstad E., Ytterhus B., Bofin A.M. CCND1 Amplification in Breast Cancer -associations With Proliferation, Histopathological Grade, Molecular Subtype and Prognosis. J Mammary Gland Biol Neoplasia. 2022; 27(1): 67–77. doi: 10.1007/s10911-022-09516-8.

Jeffreys S.A., Becker T.M., Khan S., Soon P., Neubauer H., de Souza P., Powter B. Prognostic and Predictive Value of CCND1/Cyclin D1 Amplification in Breast Cancer With a Focus on Postmenopausal Patients: A Systematic Review and Meta-Analysis. Front Endocrinol (Lausanne). 2022; 13: 895729. doi: 10.3389/fendo.2022.895729.

Montalto F.I., de Amicis F. Cyclin D1 in Cancer: A Molecular Connection for Cell Cycle Control, Adhesion and Invasion in Tumor and Stroma. Cells. 2020; 9(12): 2648. doi: 10.3390/cells9122648.

Aleksakhina S.N., Kramchaninov M.M., Mikushina A.D., Kubrina S.E., Petkau V.V., Ivantsov A.O., Moiseyenko V.M., Imyanitov E.N., Iyevleva A.G. CCND1 and FGFR1 gene amplifications are associated with reduced benefit from aromatase inhibitors in metastatic breast cancer. Clin Transl Oncol. 2021; 23(4): 874–81. doi: 10.1007/s12094-020-02481-w.

Azarnezhad A., Tabrizi M., Javan F., Mehdipour P. Detection of CCND1, C-MYC, and FGFR1 amplification using modified SYBR Green qPCR and FISH in breast cancer. Turk J Med Sci. 2018; 48(4): 759–67. doi: 10.3906/sag-1710-93.

Marin A., Morales F., Walbaum B. Fibroblast growth factor receptor signaling in estrogen receptor-positive breast cancer: mechanisms and role in endocrine resistance. Front Oncol. 2024; 14: 1406951. doi: 10.3389/fonc.2024.1406951.

Giltnane J.M., Hutchinson K.E., Stricker T.P., Formisano L., Young C.D., Estrada M.V., Nixon M.J., Du L., Sanchez V., Ericsson P.G., Kuba M.G., Sanders M.E., Mu X.J., Van Allen E.M., Wagle N., Mayer I.A., Abramson V., Gόmez H., Rizzo M., Toy W., Chandarlapaty S., Mayer E.L., Christiansen J., Murphy D., Fitzgerald K., Wang K., Ross J.S., Miller V.A., Stephens P.J., Yelensky R., Garraway L., Shyr Y., Meszoely I., Balko J.M., Arteaga C.L. Genomic profiling of ER+ breast cancers after short-term estrogen suppression reveals alterations associated with endocrine resistance. Sci Transl Med. 2017; 9(402). doi: 10.1126/scitranslmed.aai7993. Erratum in: Sci Transl Med. 2019; 11(479). doi: 10.1126/scitranslmed.aaw7620.

Lim W., Mayer B., Pawson T. Cell Signaling: Principles and Mechanisms. 1st Edition. New York, USA. c2014. 412р. ISBN: 9780429258893.

Miller T.W., Rexer B.N., Garrett J.T., Arteaga C.L. Mutations in the phosphatidylinositol 3-kinase pathway: role in tumor progression and therapeutic implications in breast cancer. Breast Cancer Res. 2011; 13(6): 224. doi: 10.1186/bcr3039.

Chalhoub N., Baker S.J. PTEN and the PI3-kinase pathway in cancer. Annu Rev Pathol. 2009; 4: 127–50. doi: 10.1146/annurev.pathol.4.110807.092311.

Martínez-Sáez O., Chic N., Pascual T., Adamo B., Vidal M., González-Farré B., Sanfeliu E., Schettini F., Conte B., Brasó-Maristany F., Rodríguez A., Martínez D., Galván P., Rodríguez A.B., Martinez A., Muñoz M., Prat A. Frequency and spectrum of PIK3CA somatic mutations in breast cancer. Breast Cancer Res. 2020; 22(1): 45. doi: 10.1186/s13058-020-01284-9.

Karvonen H., Barker H., Kaleva L., Niininen W., Ungureanu D. Molecular Mechanisms Associated with ROR1-Mediated Drug Resistance: Crosstalk with Hippo-YAP/TAZ and BMI-1 Pathways. Cells. 2019; 8(8): 812. doi: 10.3390/cells8080812.

Zhang S., Chen L., Cui B., Chuang H.Y., Yu J., Wang-Rodriguez J., Tang L., Chen G., Basak G.W., Kipps T.J. ROR1 is expressed in human breast cancer and associated with enhanced tumor-cell growth. PLoS One. 2012; 7(3). doi: 10.1371/journal.pone.0031127.

Cui B., Zhang S., Chen L., Yu J., Widhopf G.F. 2nd, Fecteau J.F., Rassenti L.Z., Kipps T.J. Targeting ROR1 inhibits epithelial-mesenchymal transition and metastasis. Cancer Res. 2013; 73(12): 3649–60. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-12-3832.

Henry C.E., Llamosas E., Djordjevic A., Hacker N.F., Ford C.E. Migration and invasion is inhibited by silencing ROR1 and ROR2 in chemoresistant ovarian cancer. Oncogenesis. 2016; 5(5). doi: 10.1038/oncsis.2016.32.

Zhang S., Chen L., Wang-Rodriguez J., Zhang L., Cui B., Frankel W., Wu R., Kipps T.J. The onco-embryonic antigen ROR1 is expressed by a variety of human cancers. Am J Pathol. 2012; 181(6): 1903–10. doi: 10.1016/j.ajpath.2012.08.024.

Sauvageau M., Sauvageau G. Polycomb group proteins: multifaceted regulators of somatic stem cells and cancer. Cell Stem Cell. 2010; 7(3): 299–313. doi: 10.1016/j.stem.2010.08.002.

Kim J.H., Yoon S.Y., Jeong S.H., Kim S.Y., Moon S.K., Joo J.H., Lee Y., Choe I.S., Kim J.W. Overexpression of Bmi-1 oncoprotein correlates with axillary lymph node metastases in invasive ductal breast cancer. Breast. 2004; 13(5): 383–88. doi: 10.1016/j.breast.2004.02.010.

Chen D., Wu M., Li Y., Chang I., Yuan Q., Ekimyan-Salvo M., Deng P., Yu B., Yu Y., Dong J., Szymanski J.M., Ramadoss S., Li J., Wang C.Y. Targeting BMI1+ Cancer Stem Cells Overcomes Chemoresistance and Inhibits Metastases in Squamous Cell Carcinoma. Cell Stem Cell. 2017; 20(5): 621–34. doi: 10.1016/j.stem.2017.02.003.

Dong H., Claffey K.P., Brocke S., Epstein P.M. Inhibition of breast cancer cell migration by activation of cAMP signaling. Breast Cancer Res Treat. 2015; 152(1): 17–28. doi: 10.1007/s10549-015-3445-9.

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