CC BY
0Исследование механизмов увеличения миграционной активности опухолевых клеток под действием драйверных мутаций
(PTEN -/-, PI3K+, AKT+)
Авторы:
(1) Даюб Али , dayoub.ar@phystech.edu, НИИ канцерогенеза НМИЦ онкологии Н.Н. Блохина Минздрава РФ, Москва
(2) Фокин Артём Игоревич, , Политехническая Школа, Париж
(3) Денисов Евгений Владимирович, , НИИ онкологии Томского НИМЦ, Томск
(4) Леонов Сергей Викторович, , Московский физико-технический институт, Москва
(5) Готро Алексис , , Политехническая Школа, Париж
(6) Александрова Антонина Юрьевна, , НИИ канцерогенеза НМИЦ онкологии Н.Н. Блохина Минздрава РФ, Москва
Ключевые слова:
эпителиально-мезенхимальный переход, коллективная миграция
Актуальность:
Увеличение миграционного потенциала клеток при развитии опухоли приводит к метастазированию. Однако как конкретные драйверные мутации влияют на метастатический потенциал опухолевых клеток известно мало. С помощью полноэкзомного секвенирования опухолей 10 пациенток с раком молочной железы (РМЖ) были выявлены часто встречающиеся мутации в генах PIK3CA, AKT1 и PTEN (компоненты сигнального пути PI3K/AKT). Эти мутации были реконструированы в эпителиальных клетках MCF10A с помощью CRISPR/ Cas9.
Цель:
Изучение влияния мутаций, выявленных у пациенток с РМЖ (PIK3CA+, AKT1+ и PTEN-/-) и их комбинации с другими мутациями (ZFHX3-/-) на миграционную активность клеток.
Материалы и методы:
Клеточную подвижность исследовали с помощью видеомикроскопии, анализ миграции выполняли методомPIV (Particle Image Velocimetry). Изменения межклеточных контактов (AJs) исследовали флуоресцентной конфокальной микроскопией, изменения маркеров эпителиально-мезенхимального перехода (ЭМП) оценивали Вестерн-блоттингом.
Результаты:
1. Сильнее всего активируется миграция клеток в результате мутаций PTEN-/- и PIK3CA+. Анализ характера клеточной подвижности, маркеров ЭМП и морфологии AJs выявил существенные отличия в миграции клеток с этими мутациями. PTEN-/- вызывал частичный ЭМП и стимулировал высоко скоординированное коллективное движение клеток, тогда как клетки PIK3CA+ показали увеличение индивидуальной некоординированной подвижности и увеличение экспрессии маркера ЭМП виментина, что говорит о том, что активация миграции у клеток с этими мутациями происходит за счет разных механизмов. Мутация AKT1+ вызывала морфологический ЭМП, но не приводила к увеличению скорости миграции. 2. Ингибитор клеточных фосфоинозитид-3-киназ (LY294002) не отменил усиление скорости миграции у клеток с мутациями PIK3CA+ и PTEN-/- по сравнению с контролем. Ингибитор киназы MEK (CI-1040) останавливал зарастание раны у клеток с мутациями PIK3CA+ и PTEN-/-, AKT1+. Это означает, что мутации PTEN-/- и PIK3CA+ усиливают миграцию клеток независимо от пути PI3K/AKT, за счёт киназы MAPK/ERK 3. Комбинация мутации PTEN-/- с другой выявленной мутацией ZFHX3-/- приводит к усилению ЭМП (согласно маркерам и морфологии AJs), активизации нескоординированного движения индивидуальных клеток, но не вызывает ускорения зарастания раны.
Выводы:
Исследованные мутации вызывают ЭМП и приводят к изменению миграционных характеристик клеток МЖ. Однако не всегда наиболее выраженный ЭМП сопровождается наиболее сильным усилением миграции. В случае PTEN-/- частичный ЭМП провоцируют очень эффективную коллективную миграцию. Выявление молекулярных путей, вовлеченных в регуляцию миграции при известных мутациях, может оказаться полезным при индивидуальном подборе агентов, останавливающих метастазирование. Работа поддержана грантом РНФ №22-25-00571.
Список литературы:
1. Thiery, J . P Epithelial-mesenchymal transitions in development and pathologies . Curr Opin Cell Biol 2003, 15, 740-746, doi:10.1016/j . ceb . 2003 .10 . 006 .
2 . Rubtsova, S . N . ; Zhitnyak, I .Y; Gloushankova, N A. A Novel Role of E-Cadherin-Based Adherens Junctions in Neoplastic Cell
Dissemination . PLoS One 2015, 10, e0133578, doi:10 . 1371/journal. pone . 0133578 .
3 Rubtsova, S N ; Zhitnyak, I Y ; Gloushankova, N A Phenotypic Plasticity of Cancer Cells Based on Remodeling of the Actin Cytoskeleton and Adhesive Structures . Int J Mol Sci 2021, 22, doi:10 . 3390/ijms22041821.
4. Zhitnyak, I .Y; Rubtsova, S . N . ; Litovka, N . I .; Gloushankova, N .A. Early Events in Actin Cytoskeleton Dynamics and E-Cad-herin-Mediated Cell-Cell Adhesion during Epithelial-Mesenchymal Transition . Cells 2020, 9, doi:10 . 3390/cells9030578 .
5 . Zhitniak, I . ; Glushankova, N A. [Morphology, cell-cell interactions, and migratory activity of IAR-2 epithelial cells transformed
with the RAS oncogene: contribution of cell adhesion protein E-cadherin] . Ontogenez 2011, 42, 453-464.
6 . Ayollo, D .V.; Zhitnyak, I .Y; Vasiliev, J . M . ; Gloushankova, N A. Rearrangements of the actin cytoskeleton and E-cadherin-
based adherens junctions caused by neoplasic transformation change cell-cell interactions . PLoS One 2009, 4, e8027, doi:10 .1371/journal . pone . 0008027 .
7 . Pastushenko, I . ; Brisebarre, A . ; Sifrim, A . ; Fioramonti, M . ; Revenco, T ; Boumahdi, S . ; Van Keymeulen, A .; Brown, D . ; Mo-
ers, V ; Lemaire, S ; et al Identification of the tumour transition states occurring during EMT Nature 2018, 556, 463-468, doi:10 . 1038/s41586-018-0040-3 .
Оценка прогностической значимости TGF — P1 сигнального пути у больных эстроген-позитивным раком молочной железы, получавших гормональную терапию
Авторы:
(1) Дронова Татьяна Анатольевна 1, tanyadronova@mail.ru, 1 Научно-исследовательский институт онкологии Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук», Томск
(2) Бабышкина Наталия Николаевна 1,2, nbabyshkina@mail.ru, 1 Научно-исследовательский институт онкологии Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук», 2 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Томск
(3) Чердынцева Надежда Викторовна 1, nvch@tnimc.ru, 1 Научно-исследовательский институт онкологии Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук», Томск
Ключевые слова:
эстроген-позитивный рак молочной железы, тамоксифен, трансформирующий фактор роста Р1 Актуальность:
Функционирование сигнальных каскадов факторов роста, их взаимодействие с центральными регулятор-ными мишенями опухолевых клеток, вносит существенный вклад в развитие гормональной резистентности [1-2].
Цель:
Оценить взаимосвязь компонентов TGF-P1 сигнального пути и внутриклеточных белков pAkt и циклина D1 с эффективностью тамоксифена у больных эстроген-позитивным раком молочной железы (РМЖ).
Материалы и методы:
Образцы опухолевой и прилежащей нормальной ткани получены от 141 пациентки РМЖ, получавших тамоксифен в адъювантном режиме (5 лет, 20 мг/сутки). Уровень мРНК генов ESR1, TGF-P1, TGF-PR1, TGF-PR2, Akt1, CCND1 изучен с помощью ОТ-ПЦР в режиме реального времени. Количество клеток, экс-прессирующих TGF-P1, TGF-PR2, pAkt, циклин D1 и комбинаций TGF-P1/TGF-PR2, TGF-PR1/TGF-PR2, pAkt/ TGF-PR2 и циклин D1/TGF-PR2 определено методом проточной цитофлуориметрии.
Результаты:
Высокий уровень мРНК генов ESR1 и TGF-PR2, а также высокий уровень экспрессии TGF-PR1 и TGF-PR2 в опухоли ассоциированы с эффективным ответом на тамоксифен (р = 0,016, р = 0,031, р = 0,036,
