СВЯЗЬ МЕЖДУ РЕГУЛИРУЮЩИМИ БЕЛКАМИ АУТОФАГИИ M-TOR И BECLIN-1 И ПАРАМЕТРАМИ ЛИМФОГЕННОГО МЕТАСТАЗИРОВАНИЯ ПРИ КОЛОРЕКТАЛЬНОМ РАКЕ

Currently the impact of autophagy on carcinogenesis remains understudied. On the one hand, autophagy acts as a tumor suppressor, as it activates degradation of oncoproteins,  toxic proteins, and damaged cell organelles, that may be aggressive and lead to DNA  damage. On the other hand, autophagy may promote tumor cell survival under hypoxia and  in the presence of reactive oxygen species, which occurs primarily due to blocking of  apoptosis mechanisms, raising the chances for maintaining tumor clone dynamics.  Autophagy regulation is a complicated and multi-stage process. The main regulator here is a  signaling pathway that activates serine/threonine protein kinase m-TOR (the mammalian  target of rapamycin). Data on the impact of autophagic proteins ATG5, LC3A, LC3B, and  Beclin-1 on malignant cell survival as well as on tumor growth and progression have been  reported in literature. However, studies aimed at seeking possible relationships between autophagy and pathogenetic mechanisms of carcinogenesis are of great interest.The aim of the study is to investigate a relationship between the expression parameters of  autophagy regulatory proteins m-TOR and Beclin-1 and the features of lymphogenic metastasis in colorectal cancer.Materials and methods. The study included 105 patients with T1-4N0-3M0 colorectal cancer treated in the Thoracic and Abdominal Department of Cancer Research Institute of  Tomsk Research Medical Center from 2012 to 2015. The average age of patients was  59.7±4.3 years. Morphological verification of the diagnosis was performed on the biopsy  samples of primary tumor tissue. Staging of colorectal cancer was determined according to  the TNM classification of malignant tumors (2002).Results. Analysis of the frequency of lymphogenic metastasis depending on the presence or absence of m-Tor and Beclin-1 expression in tumor cell cytoplasm revealed a statistically significant link between these variables.Conclusion. The obtained findings clearly exhibit that deceleration or loss of autophagic  activity in the tumor is accompanied by implementation of lymphogenic dissemination, which is a predictor of an unfavorable outcome of the disease.На сегодняшний день влияние процессов аутофагии на канцерогенез остается не до конца изученным. С  одной стороны, аутофагия является опухолевым супрессором за счет активации разрушения онкогенных  протеинов, токсичных белков и дефектных органелл, которые могут обладать агрессивными свойствами и  способствовать повреждению ДНК клетки. C другой стороны, аутофагия может способствовать выживанию  опухолевых клеток в условиях гипоксии и присутствия активных форм кислорода, что происходит  преимущественно за счет блокировки механизмов апоптоза, увеличивая шансы на поддержание циркуляции  опухолевого клона. Регуляция аутофагии является сложным, многоэтапным и комплексным  процессом. Основным его регулятором является сигнальный путь, который активирует белок  протеинкиназосерин-треониновой специфичности m-Tor (мишень рапамицина у млекопитающих). В  литературе имеются данные о влиянии белков аутофагии ATG5, LC3A и LC3B, Beclin-1 на способность  злокачественно трансформированных клеток к выживанию, а также на развитие опухоли и ее прогрессирование. Крайне актуальными являются исследования, направленные на поиск возможных взаимосвязей между процессами аутофагии и патогенетическими механизмами канцерогенеза.Цель исследования – изучить взаимосвязь экспрессионных параметров белков-регуляторов аутофагии m-TOR и Beclin-1 с параметрами лимфогенного метастазирования при колоректальном раке.Материал и методы. В исследование были включены 105 пациентов с колоректальным раком T1–4N0–3M0,находившихся на лечении в отделении торако-абдоминальной онкологии НИИ онкологии Томского НИМЦ в  период с 2012 по 2015 г. Средний возраст больных составил 59,7±4,3 года. Морфологическая верификация  диагноза колоректального рака проводилась на биопсийном материале фрагментов ткани первичной  опухоли. Распространенность онкологического заболевания определялась согласно международной классификации по системе TNM (2002).Результаты. Анализ частоты лимфогенного метастазирования в зависимости от наличия или отсутствия  экспрессии белков m-Tor и Beclin-1 в цитоплазме опухолевых клеток выявил статистически значимую связь между этими параметрами.Заключение. Полученные данные отчетливо демонстрируют тот факт, что снижение или утрата активности  процессов аутофагии в опухоли сопровождается реализацией механизмов лимфогенной диссеминации, которая является предиктором неблагоприятного прогноза заболевания

ROLE OF TRANSFORMING GROWTH FACTOR RECEPTOR B I TYPE (TGF-BRI) IN THE PROGRESSION OF THE LUMINAL BREAST CANCER SUBTYPE

Introduction. The crosstalk between the estrogen and growth factor receptors signaling may play an important role in the resistance to endocrine therapy. The aim of the study was to examine the relationship between the protein and receptor gene expression of transforming growth factor β type I (TGF-βRI) and its polymorphism with progression of luminal breast cancer patients treated by adjuvant tamoxifen. Material and methods.  The study included 105 patients with luminal breast cancer (T1-3N0–3M0), who had received adjuvant tamoxifen  at a dose of 20 mg/day for at least 5 years. Patients who developed distant metastasis or recurrence after tamoxifen therapy were defined as tamoxifen resistance (TR) group, while distant metastasis-free patients were analyzed as tamoxifen sensitive (TS) group. TGF-βRI expression level was evaluated using immunohistochemistry. TGF-BRI gene expression and genotypes for rs334354 SNP were detected by a Real-time PCR. Results. We found high TGF-βRI gene expression in patients with luminal A subtype compared with luminal B breast cancer (p=0.050). The Int7G24AA and Int7G24A mutant carriers were more prevalent in luminal A breast cancer patients (p=0.019 and p=0.007, respectively). TGF-βRI protein expression level was significantly higher in the tamoxifen sensitive group compared to tamoxifen resistance breast cancer patients regardless of molecular subtypes (p=0.043). There was a trend for a tamoxifen sensitivity among luminal B breast cancer patients with a high TGF-βRI protein expression (p=0.090). Conclusion. TGF-βRI protein expression level can be a potential molecular marker of tamoxifen resistance in luminal breast cancer patients

Clinicopathological features of nonspecific invasive breast cancer according to its molecular subtypes

The aim of the present study was to investigate the clinical and morphological features of nonspecific invasive breast cancer according to its molecular subtypes. Materials and Methods: 163 women with nonspecific invasive breast cancer (T1–4N0–3M0) were included in the present study. Luminal A type of breast cancer was detected in 101 women, luminal B type — in 23 women, overexpression of HER2/neu was identified in 14 women and triple-negative cancer — in 25 women. Results: The study revealed that various molecular subtypes of breast cancer differ in the morphological structure, the expression characteristics of the primary tumor and the rate of lymphogenous and hematogenous metastasis. Lymphogenous metastases were more frequently (in 71%) detected in HER2/neu overexpressing breast cancer than in luminal A (41%), luminal B (39%) and triple-negative tumors (40%). Hematogenous metastasis did not depend on the morphological structure of carcinoma infiltrative component, the state of tumor stroma as well as the proliferative activity in all the investigated groups. Conclusion: The revealed clinicopathological characteristics of different molecular subtypes of invasive breast cancer allow to predict the possible outcome of the disease and select personalized treatment strategy for patients more reasonably

Феномен краудинга при раке молочной железы как фактор прогноза

Purpose: to evaluate the crowding-induced morphological changes in invasive breast carcinoma and compare the data obtained with the parameters of the tumor progression. Material and Methods. The study group included 107 patients (mean age: 57.2 ± 11.2 years) who did not receive neoadjuvant chemotherapy. Breast cancer morphological and immunohistochemical images were studied. The histological type of breast cancer was determined according to WHO recommendations (The WHO Classification of Breast Tumors, 5th Edition, 2019). The study included only cases with invasive breast carcinoma of no specific type. Clinical parameters were assessed using the patients' medical history. Statistical analysis was carried out using the Statistica 10.0 program. A p-value of 0.05 or lower was considered statistically significant. Results. The phenomenon of crowding in breast cancer was shown to be associated with lymph node metastases, with intratumoral heterogeneity of particular importance. The phenomenon of crowding was morphologically confirmed in all cases (n=40) with lymph node metastases in solid tumors. In these solid tumor structures, a decrease in the expression level of the proliferative index Ki67 was observed. In tumor sites with the evidence of crowding phenomenon in solid structures with lymph node metastasis, positive expression of integrin β1 was less frequently observed. Conclusion. Te results obtained suggest that the mechanism that initiates the process of tumor cell invasion may be based on crowding and basal cell extrusion, while the patterns found are a manifestation of changes in cell properties with the acquisition of a higher potential for mobility and cell migration.Цель исследования - оценить морфологические проявления феномена краудинга при инвазивной карциноме молочной железы и сопоставить полученные данные с параметрами прогрессирования опухолевого процесса. Материал и методы. В группу исследования включены 107 больных раком молочной железы (средний возраст - 57,2 ± 11,2 года) без неоадъювантной химиотерапии. Проводили морфологическое и иммуногистохимическое исследование образцов опухоли молочной железы, полученных в результате оперативного лечения. Гистологический тип рака молочной железы устанавливали согласно рекомендациям ВОЗ (The WHO Classification of Breast Tumours, 5th Edition, 2019). В исследование включали только случаи с инвазивной карциномой неспецифического типа. Оценку клинических параметров проводили на основании данных анализа медицинских карт пациентов. Статистический анализ проведен с помощью программы Statistica 10.0, различия считались значимыми при уровне статистической значимости р<0,05. Результаты. Феномен краудинга в опухоли при раке молочной железы ассоциирован с лимфогенным метастазированием, при этом особое значение имеет внутриопухолевая гетерогенность (различные опухолевые структуры). Во всех случаях (n=40) с лимфогенными метастазами в солидных структурах морфологически зарегистрирован феномен краудинга, при этом в солидных структурах опухоли отмечено снижение уровня индекса пролиферативной активности Ki67. В участках опухоли с наличием краудинга в солидных структурах инфильтративного компонента при метастатическом поражении лимфатических узлов значимо реже регистрировалась позитивная экспрессия интегрина β1. Заключение. На основании результатов исследования высказывается предположение, что в основе механизма, инициирующего процесс опухолевой инвазии, могут лежать краудинг и базальная клеточная экструзия, при этом обнаруженные закономерности являются проявлением изменений свойств клеток с приобретением более высокого потенциала в отношении подвижности и клеточной миграции

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О БИЛАТЕРАЛЬНОМ РАКЕ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Presented modern literature data on the features of the pathogenesis, course, clinical and morphological expression and tumor characteristics, parameters and nodal metastasis of hematogenous bilateral breast cancer. Highlight the results of domestic and foreign studies in recent years to determine the prognostic factors and recurrence of synchronous and metachronous bilateral breast cancer. It was revealed that the frequency of bilateral breast tumor lesions varies widely, ranging from 0.1 to 20%, with metachronous tumors recorded significantly higher (69.6% ) than the synchronous (22.7%). The probability of occurrence of metachronous breast cancer is higher in women with a family history, as well as if they have a gene mutation BRCA-1. Found that the most common histological type of breast tumor with bilateral lesions is invasive ductal. However, the incidence of invasive lobular cancer and non-invasive lobular cancer is slightly higher among synchronous bilateral cancer compared with unilateral disease. Studies have shown that in a double-sided synchronous breast cancer tumor, as a rule, has a lower degree of differentiation, and the higher the expression level of estrogen receptors and progesterone receptors. Relevance of the issue because the identification of patterns in the study of lymphatic and hematogenous features bilateral metastasis of mammary tumors provides a basis for speculation about the differences in the progression of neoplastic disease in these groups and is a cause for further detailed research in this area to identify and evaluate the prognosis and also the choice of tactics of such patients.Представлены современные литературные данные, касающиеся особенностей патогенеза, течения, клинико-морфологических и экспрессионных характеристик опухоли, параметров лимфогенного и гематогенного метастазирования при билатеральном раке молочной железы (РМЖ). Освещены результаты отечественных и зарубежных исследований последних лет на предмет определения факторов прогноза и рецидивирования при синхронном и метахронном двухстороннем РМЖ. Выявлено, что частота встречаемости двухстороннего опухолевого поражения молочных желез варьирует в широких пределах и составляет от 0,1 до 20%, при этом метахронные опухоли регистрируются достоверно чаще (69,6%), чем синхронные (22,7%). Вероятность возникновения метахронного РМЖ выше у женщин с отягощенным семейным анамнезом, а также при наличии у них мутации гена BRCA1. Установлено, что наиболее распространенным гистологическим типом опухоли молочной железы при двухстороннем поражении является инвазивная протоковая карцинома. Однако заболеваемость инвазивным и неинвазивным дольковым раком несколько выше среди синхронного двухстороннего рака в сравнении с односторонним поражением. Исследования показали, что при синхронном двухстороннем РМЖ опухоль, как правило, имеет более низкую степень дифференцировки и более высокий уровень экспрессии рецепторов эстрогена и прогестерона. Актуальность вопроса заключается в том, что выявление закономерностей при изучении особенностей лимфогенного и гематогенного метастазирования билатеральных опухолей молочных желез дает основу для предположений о различиях в прогрессии опухолевой болезни в данных группах и является поводом для дальнейших детальных исследований в этой области с целью определения и оценки прогноза, а также выбора тактики ведения таких больных

ГЕТЕРОГЕННОСТЬ ЭКСПРЕССИИ МАРКЕРОВ, АССОЦИИРОВАННЫХ С ИНВАЗИВНЫМ КЛЕТОЧНЫМ РОСТОМ, ПРИ РАКЕ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

The paper is devoted to the study of the expression of markers associated with invasive breast carcinoma. The study included a surgical material from 107 patients with invasive carcinoma of the non-specific type of breast cancer who had not previously received neoadjuvant therapy. The study revealed a number of markers related to invasive tumor growth, characterized by a pronounced heterogeneous expression pattern in all cases. Study of the expression of markers associated with invasive breast carcinoma showed that not all cells are able to promote invasive growth in different periods of time, but the fact of detecting the positive expression of the markers in tissue tumors indicates a more aggressive cancer phenotype with a high potential for invasion. Статья посвящена изучению особенностей экспрессии маркеров, ассоциированных с инвазивным клеточным ростом, при раке молочной железы. В исследование был включен операционный материал от 107 пациенток с инвазивной карциномой неспецифического типа молочной железы, не получавших неоадъювантной терапии. В ходе исследования было выявлено, что ряд маркеров, имеющих отношение к инвазивному опухолевому росту, характеризуется наличием выраженного гетерогенного характера экспрессии во всех исследованных случаях. Изучение экспрессионных особенностей маркеров, связанных с инвазией при карциноме молочной железы, показало, что способностью к инвазивному росту в разные временные периоды обладают не все клетки, однако сам факт выявления позитивной экспрессии изучаемых маркеров в ткани новообразования указывает на наличие более агрессивных свойств и высокий потенциал опухоли к осуществлению инвазии.

ОСОБЕННОСТИ ЛИМФОГЕННОГО МЕТАСТАЗИРОВАНИЯ ПРИ БИЛАТЕРАЛЬНОМ РАКЕ МОЛОЧНЫХ ЖЕЛЕЗ

This article focuses on issues related to the identification and investigation of the lymph node metastases with bilateral breast cancer. The presence of metastases in the lymph nodes determines the stage of the disease, and introducing a form of tumor progression, characterizes the course and prognosis for the future in a specific patient. Thus, the identification of possible morphological and immunohistochemical characteristics of the tumor tissue and their comparison with the frequency and severity of regional lymph nodes would help to solve the problem of the identification of prognostic factors and markers associated with the risk of nodal metastasis in bilateral breast cancer. This work is relevant due to the fact that the literature on this issue to date are treated ambiguously, and answers to many questions, unfortunately, no.The authors performed a morphological study of the tumor tissue from 600 patients suffering from unilateral and bilateral breast cancer. To avoid false results were studied only cases corresponding to the histological type of invasive carcinoma of non-specific type. The study found that a greater number and a greater percentage of the affected lymph node metastases were observed in patients with bilaterally synchronous tumors. The patients of this group of metastatic lymph nodes was detected more frequently in the presence of infiltrative component of three or more types of structures with the presence of these discrete groups of tumor cells, and the observed maximum degree of inflammatory infiltration of the tumor stroma. In the group of patients with unilateral breast cancer nodal metastasis often detects when triple negative molecular genetic type of the lesion, with large amounts of tumor site, in the presence of infiltrative component of three or more types of structures with the obligatory presence of these microalveolar structures and discretely spaced groups of tumor cells and the highest severity of hyalinosis of the stroma.The observed features of nodal metastasis associated with the morphological characteristics of the tumor tissue, may act as prognostic markers in determining the risk of lymph node metastases in women with bilateral breast cancer, which would have a significant aid in determining the prognosis of an individual patient, and, therefore, mean individual approach to the tactics of treatment of such patients.Статья посвящена вопросам, касающимся выявления и исследования особенностей метастатического поражения лимфоузлов при билатеральном раке молочной железы (РМЖ). Наличие метастазов в лимфатических узлах определяет стадию заболевания и, представляя собой одну из форм опухолевой прогрессии, характеризует течение и прогноз у больных. Определение возможных морфологических и иммуногистохимических характеристик опухолевой ткани и сопоставление их с частотой и выраженностью поражения регионарных лимфатических узлов могло бы решить проблему выявлениея прогностических факторов и маркеров, связанных с риском лимфогенного метастазирования при двухстороннем РМЖ. Представленная работа является актуальной, поскольку данные литературы по этой проблеме до настоящего времени трактуются неоднозначно, а ответов на многие вопросы, к сожалению, нет.Авторами проведено морфологическое исследование ткани опухоли, взятой от 600 пациенток, страдающих односторонним и двухсторонним РМЖ. Изучались только случаи, соответствующие по гистологическому типу инвазивной карциноме молочной железы неспецифического типа. В результате проведенного исследования обнаружено, что бóльшее количество и бóльший процент пораженных метастазами лимфоузлов отмечались у больных с синхронными билатеральными опухолями. У пациенток данной группы метастатическое поражение лимфатических узлов регистрировалось чаще при наличии в инфильтративном компоненте трех и более типов структур с присутствием среди них дискретных групп опухолевых клеток, при этом отмечалась наибольшая степень выраженности воспалительной инфильтрации стромы опухоли. Изучаемые параметры метахронного билатерального инвазивного рака молочной железы неспецифического типа оказались не связанными с характеристиками лимфогенного метастазирования. В группе больных с односторонним РМЖ лимфогенное метастазирование чаще выявлялось при больших размерах опухолевого узла, наличии в инфильтративном компоненте трех и более типов структур с обязательным присутствием среди них альвеолярных структур и дискретно расположенных групп опухолевых клеток и наибольшей степенью выраженности гиалиноза стромы, трижды негативном молекулярно-генети­ческом типе новообразования. Обнаруженные особенности лимфогенного метастазирования, связанные с морфологическими характеристиками ткани опухоли, могут использоваться в качестве прогностических маркеров в определении риска развития метастатического поражения лимфо­узлов у женщин, страдающих билатеральным РМЖ