Молекулярная биология, 2022, T. 56, № 4, стр. 642-651

Молекулярная диагностика вовлеченности в процесс малигнизации визуально нормальной слизистой при уротелиальном раке мочевого пузыря

Т. А. Богуш a*, А. А. Башарина a, З. М. Сафаров a, И. Э. Мизаева a, А. Н. Гришанина a, Е. А. Богуш b, Я. В. Гриднева a, М. И. Волкова a, В. Б. Матвеев a, В. С. Косоруков a

a Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина Министерства здравоохранения Российской Федерации
115478 Москва, Россия

b Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет)
119991 Москва, Россия

* E-mail: tatbogush@mail.ru

Поступила в редакцию 17.02.2022
После доработки 09.03.2022
Принята к публикации 09.03.2022

Аннотация

Иммунофлуоресцентным методом и проточной цитометрией провели количественную оценку экспрессии опухоль-ассоциированного белка βIII-тубулина (TUBB3) в ткани уротелиального рака мочевого пузыря и визуально нормальной слизистой (суммарно – 56 образцов). Экспрессия маркёра выявлена в 100% случаев, при значительной гетерогенности уровня экспрессии TUBB3 как в опухоли, так и в “нормальной” слизистой. Уровень TUBB3 в “нормальной” слизистой не зависел от удаленности относительно опухоли (1 см или более 3 см) и в среднем по группе был статистически значимо ниже, чем в опухолевой ткани (соответственно 21.8 ± 10.8% и 24.9 ± 13.2% vs 35.2 ± 12.4%; p = 0.04 и 0.005). Выявлено повышение экспрессии TUBB3 в опухоли и в “нормальной” слизистой при инвазивной по сравнению с неивазивной в мышечный слой формой рака мочевого пузыря. Таким образом, при уротелиальном раке мочевого пузыря опухоль-ассоциированный белок TUBB3 может являться молекулярным маркёром вовлеченности в процесс малигнизации слизистой мочевого пузыря и прогнозировать риск мышечной инвазии опухоли, что влияет на формулировку показаний к ранней цистэктомии.

Ключевые слова: рак мочевого пузыря, βIII-тубулин, проточная цитометрия, слизистая мочевого пузыря, прогноз

Список литературы

  1. Person F., Wilczak W., Hube-Magg C., Burdelski C., Möller-Koop C., Simon R., Noriega M., Sauter G., Steurer S., Burdak-Rothkamm S., Jacobsen F. (2017) Prevalence of βIII-tubulin (TUBB3) expression in human normal tissues and cancers. Tumour Biol. 39(10), 1010428317712166.

  2. Prassanawar S.S., Panda D. (2019) Tubulin heterogeneity regulates functions and dynamics of microtubules and plays a role in the development of drug resistance in cancer. Biochem. J. 476(9), 1359‒1376.

  3. Parker A.L., Teo W.S., McCarroll J.A., Kavallaris M. (2017) An emerging role for tubulin isotypes in modulating cancer biology and chemotherapy resistance. Int. J. Mol. Sci. 18(7), 1434.

  4. Duran G.E., Wang Y.C., Moisan F., Francisco E.B., Sikic B.I. (2017) Decreased levels of baseline and drug-induced tubulin polymerisation are hallmarks of resistance to taxanes in ovarian cancer cells and are associated with epithelial-to-mesenchymal transition. Br. J. Cancer. 116(10), 1318‒1328.

  5. Čermák V., Dostál V., Jelínek M., Libusová L., Kovář J., Rösel D., Brábek J. (2020) Microtubule-targeting agents and their impact on cancer treatment. Eur. J. Cell Biol. 99(4), 151075.

  6. Kaul R., Risinger A.L., Mooberry S.L. (2019) Microtubule-targeting drugs: more than antimitotics. J. Nat. Prod. 82(3), 680‒685.

  7. Krause W. (2019) Resistance to anti-tubulin agents: from vinca alkaloids to epothilones. Cancer Drug Resist. 2, 82‒106.

  8. Kanakkanthara A., Miller J.H. (2021) βIII-tubulin overexpression in cancer: causes, consequences, and potential therapies. Biochim. Biophys. Acta Rev. Cancer. 1876(2), 188607.

  9. Raspaglio G., Filippetti F., Prislei S., Penci R., De Maria I., Cicchillitti L., Mozzetti S., Scambia G., Ferlini C. (2008) Hypoxia induces class III beta-tubulin gene expression by HIF-1alpha binding to its 3' flanking region. Gene. 409(1‒2), 100‒108.

  10. Raspaglio G., De Maria I., Filippetti F., Martinelli E., Zannoni G.F., Prislei S., Ferrandina G., Shahabi S., Scambia G., Ferlini C. (2010) HuR regulates β-tubulin isotype expression in ovarian cancer. Cancer Res. 70(14), 5891‒5900.

  11. Sobierajska K., Wieczorek K., Ciszewski W.M., Sacewicz-Hofman I., Wawro M.E., Wiktorska M., Boncela J., Papiewska-Pajak I., Kwasniak P., Wyroba E., Cierniewski C.S., Niewiarowska J. (2016) β-III tubulin modulates the behavior of Snail overexpressed during the epithelial-to-mesenchymal transition in colon cancer cells. Biochim. Biophys. Acta. 1863(9), 2221‒2233.

  12. Liu Z., Li S., Dong J., Miao Y. (2021) TUBB3 promotes growth and invasion of gallbladder cancer cells by Akt/mTOR signal pathway. J. Environ. Pathol. Toxicol. Oncol. 40(2), 23‒33.

  13. Sekino Y., Han X., Babasaki T., Miyamoto S., Kitano H., Kobayashi G., Goto K., Inoue S., Hayashi T., Teishima J., Sakamoto N., Sentani K., Oue N., Yasui W., Matsubara A. (2020) TUBB3 is associated with high-grade histology, poor prognosis, p53 expression, and cancer stem cell markers in clear cell renal cell carcinoma. Oncology. 98(10), 689‒698.

  14. Богуш Т.А., Маяк М.А., Сапрыкина Н.С., Башарина А.А., Рябинина О.М., Гришанина А.Н., Богуш Е.А., Каменский А.А., Косоруков В.С. (2021) Экспериментальная проверка гипотезы о возможности молекулярной диагностики локальной распространенности опухоли на модели рака легкого Льюис. Вест. Моск. ун-та, сер. 2, Химия. 4, 341‒347.

  15. Bogush T.A., Mamichev I.A., Dudko E.A., Grisha-nina A.N., Ramanauskaite R.J., Vichljantzeva N.O., Tjulandin S.A., Polotsky B.E., Davydov M.I. (2015) The comparative estimation of TUBB3 expression in non-small-cell lung carcinoma and adjacent lung tissue. Ann. Oncol. 26(Suppl. 1), i10‒i14.

  16. Мамичев И.А., Богуш Т.А., Богуш Е.А., Гришанина А.Н., Вихлянцева Н.О., Сапрыкина Н.С., Каменский А.А. (2019) Экспрессия бета-III тубулина в ткани рака пищевода и окружающей морфологически нормальной ткани. Росс. биотерапевтический журнал. 18(3), 48‒52.

  17. Богуш Т.А., Капура-Бреховских Е.М., Башарина А.А., Богуш Е.А., Кирсанов В.Ю., Абу-Хайдар О.Б., Лозбина П.А., Вихлянцева Н.О., Косоруков В.С. (2021) Сравнительный иммунофлуоресцентный анализ экспрессии бета-III тубулина (TUBB3) в ткани злокачественных новообразований желудка и морфологически нормальной окружающей ткани органа. Вест. Моск. ун-та, сер.2, Химия. 3, 223‒229.

  18. Матвеев Б.П., Фигурин К.М., Карякин О.Б. (2001) Рак мочевого пузыря. Mосква: Вердана. 254 с.

  19. Acar Ö., Özkurt E., Demir G., Saraç H., Alkan C., Esen T., Somel M., Lack N.A. (2015) Determining the origin of synchronous multifocal bladder cancer by exome sequencing. BMC Cancer. 15, 871.

  20. Wu C.H., Silvers C.R., Messing E.M., Lee Y.F. (2019) Bladder cancer extracellular vesicles drive tumorigenesis by inducing the unfolded protein response in endoplasmic reticulum of nonmalignant cells. J. Biol. Chem. 294(9), 3207‒3218.

  21. Bogush T.A., Basharina A.A., Eliseeva B.K., Kaliuzhny S.A., Bogush E.A., Kirsanov V.Y., Davydov M.M., Kosorukov V.S. (2020) A new approach to epithelial-mesenchymal transition diagnostics in epithelial tumors: double immunofluorescent staining and flow cytometry. Biotechniques. 69(4), 257‒263.

  22. Miyata Y., Matsuo T., Nakamura Y., Yasuda T., Ohba K., Takehara K., Sakai H. (2018) Expression of class III beta-tubulin predicts prognosis in patients with cisplatin-resistant bladder cancer receiving paclitaxel-based second-line chemotherapy. Anticancer Res. 38(3), 1629‒1635.

  23. Hinsch A., Chaker A., Burdelski C., Koop C., Tsourlakis M.C., Steurer S., Rink M., Eichenauer T.S., Wilczak W., Wittmer C., Fisch M., Simon R., Sauter G., Büschek F., Clauditz T., Minner S., Jacobsen F. (2017) βIII-tubulin overexpression is linked to aggressive tumor features and genetic instability in urinary bladder cancer. Hum. Pathol. 61, 210‒220.

Дополнительные материалы отсутствуют.