Молекулярный ландшафт рака полости рта у молодых пациентов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рак полости рта (РПР) – наиболее распространенный тип злокачественных новообразований головы и шеи. При этом рак языка (РЯ) представляет собой наиболее часто встречающуюся форму РПР и характеризуется более агрессивным течением и высокой вероятностью прогрессирования. РПР и РЯ считаются заболеваниями пожилых людей, однако их встречаемость среди лиц моложе 45 лет растет с каждым годом. Этиологические факторы и патогенетические механизмы молодого рака неизвестны. В настоящей работе на основании данных базы Атласа генома рака изучены особенности мутационного профиля, метилома, транскриптома, протеома и микробиома РПР и РЯ у молодых пациентов (n = 127) по сравнению с возрастными больными. В ткани РПР и РЯ обнаружены снижение мутационной нагрузки, активация Rap1, PI3K-Akt, MAPK, cGMP-PKG сигнальных путей и сигналинга Fc-гамма R-опосредованного фагоцитоза и специфический микробиомный профиль. В отличие от РПР для РЯ характерны активация сигнальных путей JAK-STAT, иммунного ответа на инфекционные и паразитарные заболевания и PD-L1/PD-1-опосредованной иммуносупрессии и ингибирование сигналинга фагоцитоза. Полученные результаты свидетельствуют о том, что РПР у молодых пациентов обладает молекулярными особенностями, отличными от таковых у больных старше 45 лет, при этом РЯ отличается от других локализаций РПР по молекулярному профилю и, вероятно, должен рассматриваться как отдельная клиническая форма.

Об авторах

Е. А. Простакишина

Научно-исследовательский институт онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук

Email: elenakolegova@oncology.tomsk.ru
Россия, 634009, Томск

Т. Д. Дампилова

Научно-исследовательский институт онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук; Сибирский государственный медицинский университет

Email: elenakolegova@oncology.tomsk.ru
Россия, 634009, Томск; Россия, 634050, Томск

Л. А. Кононова

Сибирский государственный медицинский университет

Email: elenakolegova@oncology.tomsk.ru
Россия, 634050, Томск

П. С. Ямщиков

Научно-исследовательский институт онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук

Email: elenakolegova@oncology.tomsk.ru
Россия, 634009, Томск

М. Р. Патышева

Научно-исследовательский институт онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук

Email: elenakolegova@oncology.tomsk.ru
Россия, 634009, Томск

Е. С. Колегова

Научно-исследовательский институт онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: elenakolegova@oncology.tomsk.ru
Россия, 634009, Томск

Е. Л. Чойнзонов

Научно-исследовательский институт онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук

Email: elenakolegova@oncology.tomsk.ru
Россия, 634009, Томск

Е. В. Денисов

Научно-исследовательский институт онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук

Email: elenakolegova@oncology.tomsk.ru
Россия, 634009, Томск

Список литературы

  1. Slootweg P.J., El-Naggar A.K. World Health Organization 4th edition of head and neck tumor classification: insight into the consequential modifications // Virchows Archiv. 2018. V. 3. P. 311–313. https://doi.org/10.1007/s00428-018-2320-6
  2. Bray F., Ferlay J., Soerjomataram I. et al. Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries // CA: a cancer journal for clinicians. 2018. V. 6. P. 394–424. https://doi.org/10.3322/caac.21492
  3. Maroun C.A., Zhu G., Fakhry C. et al. An immunogenomic investigation of oral cavity squamous cell carcinoma in patients aged 45 years and younger // The Laryngoscope. 2021. V. 2. P. 304–311. https://doi.org/10.1002/lary.28674
  4. Li Z., Jiang C., Yuan Y. TCGA based integrated genomic analyses of ceRNA network and novel subtypes revealing potential biomarkers for the prognosis and target therapy of tongue squamous cell carcinoma // PLoS One. 2019. V. 5. P. e0216834. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0216834
  5. Karatas O.F., Oner M., Abay A. et al. MicroRNAs in human tongue squamous cell carcinoma: From pathogenesis to therapeutic implications // Oral Oncology. 2017. P. 124–130. https://doi.org/10.1016/j.oraloncology.2017.02.015
  6. Dos Santos Costa S.F., Brennan P.A., Gomez R.S. et al. Molecular basis of oral squamous cell carcinoma in young patients: Is it any different from older patients? // J. Oral Pathology & Med.: off. publ. Intern. association of oral pathologists and Am. Acad. oral pathology. 2018. V. 6. P. 541–546. https://doi.org/10.1111/jop.12642
  7. Gonzalez M., Riera March A. Tongue Cancer, StatPearls Publ., 2023. Treasure Island (FL).
  8. Kolegova E.S., Patysheva M.R., Larionova I.V. et al. Early-onset oral cancer as a clinical entity: Aetiology and pathogenesis // Intern. J. Oral and Maxillofacial Surgery. 2022. V. 12. P. 1497–1509. https://doi.org/10.1016/j.ijom.2022.04.005
  9. Федорова И.К., Кульбакин Д.Е., Колегова E.С. и др. Лечение молодых пациентов с раком полости рта: текущее состояние и перспективы (консорциум “Этиология и патогенез рака полости рта у пациентов молодого возраста”). Часть 1 // Голова и шея. 2022. Т. 10. С. 83–91. https://doi.org/10.25792/HN.2022.10.4.83-91
  10. Cerami E., Gao J., Dogrusoz U. et al. The cBio cancer genomics portal: An open platform for exploring multidimensional cancer genomics data // Cancer Discovery. 2012. V. 5. P. 401–404. https://doi.org/10.1158/2159-8290.cd-12-0095
  11. Kleverov M., Zenkova D., Kamenev V. et al. Phantasus: Web-application for visual and interactive gene expression analysis // bioRxiv. 2022. https://doi.org/10.1101/2022.12.10.519861
  12. Poore G.D., Kopylova E., Zhu Q. et al. Microbiome analyses of blood and tissues suggest cancer diagnostic approach // Nature. 2020. V. 7800. P. 567–574. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2095-1
  13. Kuleshov M.V., Jones M.R., Rouillard A.D. et al. Enrichr: A comprehensive gene set enrichment analysis web server 2016 update // Nucl. Acids Res. 2016. V. W1. P. W90–W97. https://doi.org/10.1093/nar/gkw377
  14. Ugai T., Sasamoto N., Lee H.-Y. et al. Is early-onset cancer an emerging global epidemic? Current evidence and future implications // Nat. Rev. Clin. Oncology. 2022. V. 10. P. 656–673. https://doi.org/10.1038/s41571-022-00672-8
  15. Campbell B.R., Chen Z., Faden D.L. et al. The mutational landscape of early- and typical-onset oral tongue squamous cell carcinoma // Cancer. 2021. V. 4. P. 544–553. https://doi.org/10.1002/cncr.33309
  16. Moreira A., Poulet A., Masliah-Planchon J. et al. Prognostic value of tumor mutational burden in patients with oral cavity squamous cell carcinoma treated with upfront surgery // ESMO Open. 2021. V. 4. P. 100178. https://doi.org/10.1016/j.esmoop.2021.100178
  17. Marabelle A., Fakih M., Lopez J. et al. Association of tumour mutational burden with outcomes in patients with advanced solid tumours treated with pembrolizumab: Prospective biomarker analysis of the multicohort, open-label, phase 2 KEYNOTE-158 study // The Lancet. Oncology. 2020. V. 10. P. 1353–1365. https://doi.org/10.1016/s1470-2045(20)30445-9
  18. Wang M., Feng Z., Li X. et al. Assessment of multiple pathways involved in the inhibitory effect of HCG22 on oral squamous cell carcinoma progression // Mol. Cell. Biochemistry. 2021. V. 6. P. 2561–2571. https://doi.org/10.1007/s11010-021-04091-8
  19. Wang L., Ma X., Yu J. et al. Negative regulation of miR-1288-3p/KRT4 axis through a circular RNA in oral cancer // J. Bioch. Mol. Toxicology. 2022. V. 8. P. e23118. https://doi.org/10.1002/jbt.23118
  20. Zhang J., Cao W., Xu Q. et al. The expression of EMP1 is downregulated in oral squamous cell carcinoma and possibly associated with tumour metastasis // J. Clin. Pathology. 2011. V. 1. P. 25–29. https://doi.org/10.1136/jcp.2010.082404
  21. Kiely M., Tse L.A., Koka H. et al. Age-related DNA methylation in paired normal and tumour breast tissue in Chinese breast cancer patients // Epigenetics. 2021. V. 6. P. 677–691. https://doi.org/10.1080/15592294.2020.1819661
  22. Gaykalova D.A., Vatapalli R., Wei Y. et al. Outlier analysis defines zinc finger gene family DNA methylation in tumors and saliva of head and neck cancer patients // PLoS One. 2015. 10. V. 11. P. e0142148. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0142148
  23. Chmelarova M., Kos Š., Dvorakova E. et al. Importance of promoter methylation of GATA4 and TP53 genes in endometrioid carcinoma of endometrium // Clinical chemistry and laboratory medicine: CCLM / FESCC. 2014. 52. https://doi.org/10.1515/cclm-2013-0162
  24. Hulbert A., Jusue-Torres I., Stark A. et al. Early detection of lung cancer using dna promoter hypermethylation in plasma and sputum // Clin. cancer Res.: an off. j. Am. association for Cancer Res. 2017. V. 8. P. 1998–2005. https://doi.org/10.1158/1078-0432.ccr-16-1371
  25. Oster B., Thorsen K., Lamy P. et al. Identification and validation of highly frequent CpG island hypermethylation in colorectal adenomas and carcinomas // Intern. J. Cancer. 2011. V. 12. P. 2855–2866. https://doi.org/10.1002/ijc.25951
  26. Taherkhani A., Dehto S.S., Jamshidi S. et al. Pathogenesis and prognosis of primary oral squamous cell carcinoma based on microRNAs target genes: A systems biology approach // Genomics & Informatics. 2022. V. 3. P. e27. https://doi.org/10.5808/gi.22038
  27. Shen H., McElhinny A.S., Cao Y. et al. The Notch coactivator, MAML1, functions as a novel coactivator for MEF2C-mediated transcription and is required for normal myogenesis // Genes & Development. 2006. V. 6. P. 675–688. https://doi.org/10.1101/gad.1383706
  28. Metzger E., Imhof A., Patel D. et al. Phosphorylation of histone H3T6 by PKCbeta(I) controls demethylation at histone H3K4 // Nature. 2010. V. 7289. P. 792–796. https://doi.org/10.1038/nature08839
  29. Shimada M., Niida H., Zineldeen D.H. et al. Chk1 is a histone H3 threonine 11 kinase that regulates DNA damage-induced transcriptional repression // Cell. 2008. V. 2. P. 221–232. https://doi.org/10.1016/j.cell.2007.12.013
  30. Zhao D., Wang B., Chen H. RAB11A mediates the proliferation and motility of esophageal cancer cells via WNT signaling pathway // Acta Biochimica Polonica. 2020. V. 4. P. 531–538. https://doi.org/10.18388/abp.2020_5392
  31. Fan Q.C., Tian H., Wang Y. et al. Integrin-α5 promoted the progression of oral squamous cell carcinoma and modulated PI3K/AKT signaling pathway // Arch. Oral Biology. 2019. P. 85–91. https://doi.org/10.1016/j.archoralbio.2019.03.007
  32. Noorolyai S., Shajari N., Baghbani E. et al. The relation between PI3K/AKT signalling pathway and cancer // Gene. 2019. P. 120–128. https://doi.org/10.1016/j.gene.2019.02.076
  33. Peng Y., Zeng X., Lian M. et al. FXYD3 promotes the proliferation, migration, and invasion of pancreatic cancer cells by regulating the cGMP-PKG signaling pathway // Mol. & Cell. Toxicology. 2022. V. 3. P. 371–381. https://doi.org/10.1007/s13273-021-00207-9
  34. Kim E.K., Choi E.-J. Pathological roles of MAPK signaling pathways in human diseases // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Molecular Basis of Disease. 2010. V. 4. P. 396–405. https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2009.12.009
  35. Peng Q., Deng Z., Pan H. et al. Mitogen-activated protein kinase signaling pathway in oral cancer (Review) // Oncol Lett. 2018. V. 2. P. 1379–1388. https://doi.org/10.3892/ol.2017.7491
  36. Looi C.K., Hii L.W., Ngai S.C. et al. The Role of Ras-associated protein 1 (Rap1) in cancer: Bad actor or good player? // Biomedicines. 2020. V. 9. https://doi.org/10.3390/biomedicines8090334
  37. Qian D., Liu H., Zhao L. et al. Novel genetic variants in genes of the Fc gamma receptor-mediated phagocytosis pathway predict non-small cell lung cancer survival // Translational Lung Cancer Res. 2020. V. 3. P. 575–586. https://doi.org/10.21037/tlcr-19-318
  38. Harvey S. Extrapituitary growth hormone // Endocrine. 2010. V. 3. P. 335–359. https://doi.org/10.1007/s12020-010-9403-8
  39. Hu X., Li J., Fu M. et al. The JAK/STAT signaling pathway: From bench to clinic // Signal Transduction and Targeted Therapy. 2021. V. 1. P. 402. https://doi.org/10.1038/s41392-021-00791-1
  40. Rosen M.D., Privalsky M.L. Thyroid hormone receptor mutations in cancer and resistance to thyroid hormone: Perspective and prognosis // J. Thyroid Res. 2011. P. 361304. https://doi.org/10.4061/2011/361304
  41. Glunde K., Bhujwalla Z.M., Ronen S.M. Choline metabolism in malignant transformation // Nat. Rev. Cancer. 2011. V. 12. P. 835–848. https://doi.org/10.1038/nrc3162
  42. Kraus J.M., Verlinde C.L.M.J., Karimi M. et al. Rational modification of a candidate cancer drug for use against chagas disease // J. Med. Chemistry. 2009. V. 6. P. 1639–1647. https://doi.org/10.1021/jm801313t
  43. Lehoux M., D’Abramo C.M., Archambault J. Molecular mechanisms of human papillomavirus-induced carcinogenesis // Publ. Health Genomics. 2009. V. 5–6. P. 268–280. https://doi.org/10.1159/000214918
  44. Alsaab H.O., Sau S., Alzhrani R. et al. PD-1 and PD-L1 checkpoint signaling inhibition for cancer immunotherapy: mechanism, combinations, and clinical outcome // Frontiers in Pharmacology. 2017. V. 8. https://doi.org/10.3389/fphar.2017.00561
  45. Feng M., Jiang W., Kim B.Y.S. et al. Phagocytosis checkpoints as new targets for cancer immunotherapy // Nat. Rev. Cancer. 2019. V. 10. P. 568–586. https://doi.org/10.1038/s41568-019-0183-z
  46. Healy C.M., Moran G.P. The microbiome and oral cancer: More questions than answers // Oral Oncology. 2019. V. 89. P. 30–33. https://doi.org/10.1016/j.oraloncology.2018.12.003
  47. Yang C.-Y., Yeh Y.-M., Yu H.-Y. et al. Oral microbiota community dynamics associated with oral squamous cell carcinoma staging // Frontiers in Microbiology. 2018. V. 9. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00862
  48. Avila M., Ojcius D.M., Yilmaz O. The oral microbiota: Living with a permanent guest // DNA and Cell Biology. 2009. V. 8. P. 405–411. https://doi.org/10.1089/dna.2009.0874
  49. Guerrero-Preston R., Godoy-Vitorino F., Jedlicka A. et al. 16S rRNA amplicon sequencing identifies microbiota associated with oral cancer, human papilloma virus infection and surgical treatment // Oncotarget. 2016. V. 32. P. 51320–51334. https://doi.org/10.18632/oncotarget.9710
  50. Sagar S., Esau L., Holtermann K. et al. Induction of apoptosis in cancer cell lines by the Red Sea brine pool bacterial extracts // BMC Complementary and Alternative Medicine. 2013. P. 344. https://doi.org/10.1186/1472-6882-13-344

Дополнительные файлы


© Е.А. Простакишина, Т.Д. Дампилова, Л.А. Кононова, П.С. Ямщиков, М.Р. Патышева, Е.С. Колегова, Е.Л. Чойнзонов, Е.В. Денисов, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах