АССОЦИАЦИЯ СОЧЕТАНИЯ АБЕРРАЦИЙ ЧИСЛА КОПИЙ ГЕНОВ WNT-СИГНАЛИНГА И АМПЛИФИКАЦИЙ ГЕНОВ СТВОЛОВОСТИ В ОПУХОЛИ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ С МЕТАСТАЗИРОВАНИЕМ

Введение. Изучена ассоциация с гематогенным метастазированием наличия 2 и более амплификаций генов стволовости и CNA (Copy Number Aberration) локусов генов WNT-сигнального пути в остаточной резидуальной опухоли молочной железы. Идентифицированы гены WNT-pathway, ассоциированные с метастазированием.

Материал и методы. В исследование были включены 30 больных раком молочной железы, в резидуальной опухоли которых после неоадъювантной химиотерапии были 2 и более амплификации генов стволовости. У 15 из 30 больных развились гематогенные метастазы, они составили группу с метастазами, во вторую группу без метастазов вошли остальные 15 пациентов. ДНК опухоли была исследована при помощи микроматрицы CytoScanHD Array (Affymetrix, USA).

Результаты. Путем вычитания частот амплификаций и делеций по 852 цитобендам между группами с метастазами и без метастазов был установлен 21 цитобенд с наибольшей разницей частот делеций и амплификаций. В них находятся 19 из 150 генов WNT (14 активаторов: SKP1, WNT8A, MAPK9, CCND3, FZD9, WNT8B, CCND1, PLCB2, PRKCB, FZD2, WNT3, WNT9B и 7 негативных регуляторов: GSK3B, APC, CSNK2B, SFRP5, BTRC, TCF7L2, CSNK2A2). Была разработана балльная система, при амплификации активаторов WNT-сигналинга или делеции негативных регуляторов к общей сумме баллов прибавлялся один балл, и, наоборот, при делеции активаторов WNT-сигналинга или амплификации негативных регуляторов от общей суммы отнимался один балл. Показано, что 93 % (14/15) больных с метастазами имеют суммарный балл больше 0, в то время как 93 % (14/15) больных без метастазов имеют суммарный балл, равный нулю или меньше нуля. Различия между группами статистически значимы по двустороннему критерию Фишера с высоким уровнем доверительной вероятности (р=0,000003) и по лог-ранговому тесту (р=0,00004) при оценке безметастатической выживаемости по методу Каплана – Майера.

Заключение. Были идентифицированы 19 генов WNT-сигналинга, CNA которых в резидуальной опухоли, совместно с амплификациями генов стволовости ассоциированы с метастазированием и могут использоваться в качестве прогностического фактора. 

1. Litviakov N., Ibragimova M., Tsyganov M., Kazantseva P., Deryusheva I., Pevzner A., Doroshenko A., Garbukov E., Tarabanovskaya N., Slonimskaya E. Amplifications of stemness genes and the capacity of breast tumors for metastasis. Oncotarget. 2020; 11: 1988–2001. doi: 10.18632/oncotarget.27608.

2. Milanovic M., Fan D.N.Y., Belenki D., Däbritz J.H.M., Zhao Z., Yu Y., Dörr J.R., Dimitrova L., Lenze D., Monteiro Barbosa I.A., MendozaParra M.A., Kanashova T., Metzner M., Pardon K., Reimann M., Trumpp A., Dörken B., Zuber J., Gronemeyer H., Hummel M., Dittmar G., Lee S., Schmitt C.A. Senescence-associated reprogramming promotes cancer stemness. Nature. 2018 Jan 4; 553(7686): 96–100. doi: 10.1038/nature25167.

3. Zhan T., Rindtorff N., Boutros M. Wnt signaling in cancer. Oncogene. 2017 Mar; 36(11): 1461–1473. doi: 10.1038/onc.2016.304.

4. Acebron S.P., Karaulanov E., Berger B.S., Huang Y.-L., Niehrs C. Mitotic wnt signaling promotes protein stabilization and regulates cell size. Molecular cell. 2014; 54(4): 663–74. doi.org/10.1016/j.molcel.2014.04.014

5. Kaveri D., Kastner P., Dembélé D., Nerlov C., Chan S., Kirstetter P. β-Catenin activation synergizes with Pten loss and Myc overexpression in Notch-independent T-ALL. Blood. 2013 Aug 1; 122(5): 694–704. doi: 10.1182/blood-2012-12-471904.

6. Wolff A.C., Hammond M.E., Hicks D.G., Dowsett M., McShane L.M., Allison K.H., Allred D.C., Bartlett J.M., Bilous M., Fitzgibbons P., Hanna W., Jenkins R.B., Mangu P.B., Paik S., Perez E.A., Press M.F., Spears P.A., Vance G.H., Viale G., Hayes D.F.; American Society of Clinical Oncology; College of American Pathologists. Recommendations for human epidermal growth factor receptor 2 testing in breast cancer: American Society of Clinical Oncology/College of American Pathologists clinical practice guideline update. J Clin Oncol. 2013 Nov 1; 31(31): 3997–4013. doi: 10.1200/JCO.2013.50.9984.

7. Hayward J.L., Carbone P.P., Heusen J.C., Kumaoka S., Segaloff A., Rubens R.D. Assessment of response to therapy in advanced breast cancer. Br J Cancer. 1977 Mar; 35(3): 292–8. doi: 10.1038/bjc.1977.42.

8. Dodson A., Okonji D., Assersohn L., Rigg A., Sheri A., Turner N., Smith I., Parton M., Dowsett M. Discordance between oncotype DX recurrence score and RSPC for predicting residual risk of recurrence in ER-positive breast cancer. Breast Cancer Research and Treatment. 2018; 168(1): 249–58. doi: 10.1007/s10549-017-4514-z.

9. Tudoran O., Soritau O., Balacescu L., Visan S., Barbos O., Cojocneanu-Petric R., Balacescu O., Berindan-Neagoe I. Regulation of stem cells-related signaling pathways in response to doxorubicin treatment in Hs578T triple-negative breast cancer cells. Mol Cell Biochem. 2015 Nov; 409(1–2): 163–76. doi: 10.1007/s11010-015-2522-z.

10. Roy P.G., Thompson A.M. Cyclin D1 and breast cancer. Breast. 2006 Dec; 15(6): 718–27. doi: 10.1016/j.breast.2006.02.005.

11. Adorno-Cruz V., Hoffmann A.D., Liu X., Dashzeveg N.K., Taftaf R., Wray B., Liu H. ITGA2 promotes expression of ACLY and CCND1 in enhancing breast cancer stemness and metastasis. Genes & Diseases. 2020. doi: doi: 10.1016/j.gendis.2020.01.015.

12. Koo K.H., Kwon H. MicroRNA miR-4779 suppresses tumor growth by inducing apoptosis and cell cycle arrest through direct targeting of PAK2 and CCND3. Cell Death Dis. 2018; 9(2): 77. doi: 10.1038/s41419-017-0100-x.

13. Liu Y.Q., Wang X.L., Cheng X., Lu Y.Z., Wang G.Z., Li X.C., Zhang J., Wen Z.S., Huang Z.L., Gao Q.L., Yang L.N., Cheng Y.X., Tao S.C., Liu J., Zhou G.B. Skp1 in lung cancer: clinical significance and therapeutic efficacy of its small molecule inhibitors. Oncotarget. 2015; 6(33): 34953–67. doi: 10.18632/oncotarget.5547.

14. D'Arcy B.M., Swingle M.R., Papke C.M., Abney K.A., Bouska E.S., Prakash A., Honkanen R.E. The Antitumor Drug LB-100 Is a Catalytic Inhibitor of Protein Phosphatase 2A (PPP2CA) and 5 (PPP5C) Coordinating with the Active-Site Catalytic Metals in PPP5C. Mol Cancer Ther. 2019 Mar; 18(3): 556–566. doi: 10.1158/1535-7163.MCT-17-1143.

15. Wu Y., Tran T., Dwabe S., Sarkissyan M., Kim J., Nava M., Clayton S., Pietras R., Farias-Eisner R., Vadgama J.V. A83-01 inhibits TGF-β-induced upregulation of Wnt3 and epithelial to mesenchymal transition in HER2-overexpressing breast cancer cells. Breast Cancer Res Treat. 2017 Jun; 163(3): 449–460. doi: 10.1007/s10549-017-4211-y.

16. Ding L.C., Huang X.Y., Zheng F.F., Xie J., She L., Feng Y., Su B.H., Zheng D.L., Lu Y.G. FZD2 inhibits the cell growth and migration of salivary adenoid cystic carcinomas. Oncol Rep. 2016; 35(2): 1006–12. doi: 10.3892/or.2015.3811.

17. Zhang Y., Du J., Zheng J., Liu J., Xu R., Shen T., Zhu Y., Chang J., Wang H., Zhang Z., Meng F., Wang Y., Chen Y., Xu Y., Gu L. EGF-reduced Wnt5a transcription induces epithelial-mesenchymal transition via Arf6- ERK signaling in gastric cancer cells. Oncotarget. 2015 Mar 30; 6(9): 7244–61. doi: 10.18632/oncotarget.3133.

18. Yamamoto H., Oue N., Sato A., Hasegawa Y., Yamamoto H., Matsubara A., Yasui W., Kikuchi A. Wnt5a signaling is involved in the aggressiveness of prostate cancer and expression of metalloproteinase. Oncogene. 2010 Apr 8; 29(14): 2036–46. doi: 10.1038/onc.2009.496.

19. Gujral T.S., Chan M., Peshkin L., Sorger P.K., Kirschner M.W., MacBeath G. A noncanonical Frizzled2 pathway regulates epithelialmesenchymal transition and metastasis. Cell. 2014; 159(4): 844–56. doi: 10.1016/j.cell.2014.10.032.

20. Wong A.L.A., Tan K.T., Sundar R., Ow S., Pang A., Yap H-L., Chan C-W., Hartman M., Iau P., Buhari S.A. Genomic predictors of neoadjuvant chemotherapy (NACT) response in breast cancer (BC). J Clin Oncol. 2017; 35: 15_suppl. doi: 10.1200/JCO.2017.35.15_suppl.e12122.

21. Shi Q., Liu H., Han P., Li C., Wang Y., Wu W., Zhu D., Amos C.I., Fang S., Lee J.E., Han J., Wei Q. Genetic Variants in WNT2B and BTRC Predict Melanoma Survival. J Invest Dermatol. 2017; 137(8): 1749–56. doi: 10.1016/j.jid.2017.04.023.

22. Wu H., Lu X.X., Wang J.R., Yang T.Y., Li X.M., He X.S., Li Y., Ye W.L., Wu Y., Gan W.J., Guo P.D., Li J.M. TRAF6 inhibits colorectal cancer metastasis through regulating selective autophagic CTNNB1/βcatenin degradation and is targeted for GSK3B/GSK3β-mediated phosphorylation and degradation. Autophagy. 2019 Sep; 15(9): 1506–22. doi: 10.1080/15548627.2019.1586250.

23. Chen I.C., Hsiao L.P., Huang I.W., Yu H.C., Yeh L.C., Lin C.H., Wei-Wu Chen T., Cheng A.L., Lu Y.S. Phosphatidylinositol-3 Kinase Inhibitors, Buparlisib and Alpelisib, Sensitize Estrogen Receptor-positive Breast Cancer Cells to Tamoxifen. Sci Rep. 2017; 7(1): 9842. doi: 10.1038/s41598-017-10555-z.

24. Zhou W., Tian M., Hu J., Li L., He Y. SFRP5 as a prognostic biomarker for patients with pancreatic ductal adenocarcinoma. Int J Clin Exp Pathol. 2016; 9(3): 3442–3447.

25. Veeck J., Geisler C., Noetzel E., Alkaya S., Hartmann A., Knüchel R., Dahl E. Epigenetic inactivation of the secreted frizzled-related protein-5 (SFRP5) gene in human breast cancer is associated with unfavorable prognosis. Carcinogenesis. 2008 May; 29(5): 991–8. doi: 10.1093/carcin/bgn076.

26. Van Klompenberg M.K., Leyden E., Arnason A.H., Zhang J.T., Stefanski C.D., Prosperi J.R. APC loss in breast cancer leads to doxorubicin resistance via STAT3 activation. Oncotarget. 2017; 8(61): 102868–79. doi: 10.18632/oncotarget.22263.

27. Stefanski C.D., Keffler K., McClintock S., Milac L., Prosperi J.R. APC loss affects DNA damage repair causing doxorubicin resistance in breast cancer cells. Neoplasia. 2019; 21(12): 1143–50. doi.org/10.1016/j.neo.2019.09.002.

28. Onder T.T., Kara N., Cherry A., Sinha A.U., Zhu N., Bernt K.M., Cahan P., Marcarci B.O., Unternaehrer J., Gupta P.B., Lander E.S., Armstrong S.A., Daley G.Q. Chromatin-modifying enzymes as modulators of reprogramming. Nature. 2012 Mar 4; 483(7391): 598–602. doi: 10.1038/nature10953.