Характеристика ткани немелкоклеточного рака лёгкого по количественным показателям экспрессии β-тубулина III класса

Актуальность. Белок цитоскелета β-тубулин III класса (Tubb3) ассоциируется с устойчивостью опухоли к таксанам и винкаалкалоидам, а также с метастатическим потенциалом новообразования, однако данные иммуногистохимического анализа экспрессиии Tubb3 в ткани немелкоклеточного рака лёгкого (НМРЛ) немногочисленны и противоречивы. Цель исследования. Характеристика уровня и интенсивности экспрессии Tubb3 в ткани НМРЛ и анализ корреляции выявленных показателей с клинически значимыми характеристиками заболевания. Методы. Количественная оценка уровня и интенсивности экспрессии Tubb3 в 120 хирургических образцах НМРЛ проведена иммунофлуоресцентным методом с использованием проточной цитометрии. Использованы первичные кроличьи моноклональные антитела, специфичные к Tubb3, и вторичные антикроличьи антитела, конъюгированные с флуоресцентным красителем DyLight650 (ab98510, Великобритания). Экспрессия маркёра оценена по двум показателям: уровень экспрессии — процент клеток, экспрессирующих Tubb3; интенсивность экспрессии в усл. ед. — отношение среднего геометрического интенсивности флуоресценции в опытном и контрольном образцах (инкубация клеток только с вторичными антителами). Результаты. 1. Экспрессия Tubb3 выявлена во всех исследованных образцах НМРЛ. Медиана уровня и интенсивности экспрессии маркёра составила 30,5% и 2,0 усл. ед. при значительных различиях (до 10 раз) количественных значений обоих показателей у разных больных. 2. Характер распределения исследованных опухолей по уровню и интенсивности экспрессии Tubb3 отличен от нормального (р<0,001), ассоциативная связь между показателями экспрессии маркёра очень сильная (коэффициент ранговой корреляции Спирмена составил 0,91; р<0,0001). 3. При статистическом анализе не выявлено корреляционных связей уровня экспрессии Tubb3 с полом и статусом курения пациентов, со степенью дифференцировки опухоли, а также со стадией НМРЛ. 4. В группе аденокарцином лёгкого медиана уровня экспрессии Tubb3 статистически значимо выше по сравнению с плоскоклеточным раком лёгкого у больных мужского и женского пола (р=0,01). Заключение. Высокая гетерогенность уровня экспрессии Tubb3 в ткани НМРЛ у разных больных и различия показателя между опухолями разного гистотипа указывают на важность дальнейшего проведения корреляционного анализа уровня экспрессии Tubb3 с продолжительностью жизни пациентов с целью выявления прогностической ценности маркёра.

1. Мамичев И.А., Богуш Т.А., Богуш Е.А., Терентьева Н.С., Кирсанов В.Ю., Давыдов М.М. Белок микротрубочек βIII-тубулин: строение, экспрессия и функции в нормальных и опухолевых клетках. Антибиотики и химиотерапия, 2018; 63 (7–8), 79–90. doi: https: //doi.org/10.24411/0235-2990-2018-00039.

2. Pernar Kovač M., Tadić V., Kralj J., E Duran G., Stefanelli A., Stupin Polančec D. et al. Carboplatin-induced upregulation of pan β-tubulin and class III β-tubulin is implicated in acquired resistance and crossresistance of ovarian cancer. Cell Mol Life Sci. 2023; 80 (10): 294. doi: 10.1007/s00018-023-04943-0.

3. Quan P.M., Binh V.N., Ngan V.T., Trung N.T., Anh N.Q. Molecular docking studies of Vinca alkaloid derivatives on Tubulin. VJCH. 2019; 57. 702–706. doi: 10.1002/vjch.201900087.

4. Wang Y., Zhou Y., Zheng Z., Li J., Yan Y., Wu W. Sulforaphane metabolites reduce resistance to paclitaxel via microtubule disruption. Cell Death Dis. 2018; 9 (11): 1134. doi: 10.1038/s41419-018-1174-9.

5. Panda D., Miller H.P., Banerjee A., Ludueña R.F., Wilson L. Microtubule dynamics in vitro are regulated by the tubulin isotype composition. Proc Natl Acad Sci USA. 1994; 91 (24): 11358–11362. doi: 10.1073/pnas.91.24.11358.

6. Altonsy M.O., Ganguly A., Amrein M. et al. Beta3-Tubulin is Critical for Microtubule Dynamics, Cell Cycle Regulation, and Spontaneous Release of Microvesicles in Human Malignant Melanoma Cells (A375). Int J Mol Sci. 2020; 21 (5): 1656. doi: 10.3390/ijms21051656.

7. Ferlini C., Raspaglio G., Cicchillitti L. et al. Looking at drug resistance mechanisms for microtubule interacting drugs: does TUBB3 work? Curr Cancer Drug Targets. 2007; 7 (8): 704–712. doi: 10.2174/15680090 7783220453.

8. Duran G.E., Wang Y.C., Moisan F., Francisco E.B., Sikic B.I. 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. 2017; 116 (10): 13181328. doi: 10.1038/bjc.2017.102.

9. Kaira K., Takahashi T., Murakami H. et al. The role of βIII-tubulin in non-small cell lung cancer patients treated by taxane-based chemotherapy. Int J Clin Oncol. 2013; 18 (3): 371–379. doi: 10.1007/s10147-012-0386-8.

10. Raungrut P., Tanyapattrapong S., Jirapongsak J., Geater S.L., Thongsuksai P. Predictive and Prognostic Value of TUBB3, RRM1, APE1, and Survivin Expression in Chemotherapy-Receiving Patients with Advanced Non‑Small Cell Lung Cancer. Asian Pac J Cancer Prev. 2023; 24 (9): 3003–3013. doi: 10.31557/APJCP.2023.24.9.3003.

11. Huang Z.L., Cao X., Luo R.Z., Chen Y.F., Zhu L.C., Wen Z. Analysis of ERCC1, BRCA1, RRM1 and TUBB3 as predictors of prognosis in patients with non-small cell lung cancer who received cisplatin-based adjuvant chemotherapy: A prospective study. Oncol Lett. 2016; 11 (1): 299–305. doi: 10.3892/ol.2015.3894.

12. Levallet G., Bergot E., Antoine M. et al. High TUBB3 expression, an independent prognostic marker in patients with early non-small cell lung cancer treated by preoperative chemotherapy, is regulated by K-Ras signaling pathway. Mol Cancer Ther. 2012; 11 (5): 1203–1213. doi: 10.1158/1535-7163.MCT-11-0899.

13. Yang Y.L., Luo X.P., Xian L. The prognostic role of the class III β-tubulin in non-small cell lung cancer (NSCLC) patients receiving the taxane/vinorebine-based chemotherapy: a meta-analysis. PLoS One. 2014; 9 (4): e93997. doi: 10.1371/journal.pone.0093997.

14. Zhang H.L., Ruan L., Zheng L.M., Whyte D., Tzeng C.M., Zhou X.W. Association between class III β-tubulin expression and response to paclitaxel/vinorebine-based chemotherapy for non-small cell lung cancer: a metaanalysis. Lung Cancer. 2012; 77 (1): 9–15. doi: 10.1016/j.lungcan. 2012.01.005.

15. Wallerek S., Sørensen J.B. Biomarkers for efficacy of adjuvant chemotherapy following complete resection in NSCLC stages I-IIIA. Eur Respir Rev. 2015; 24 (136): 340–355. doi: 10.1183/16000617.00005814.

16. Bogush T.A., Basharina A.A., Eliseeva B.K. et al. A new approach to epithelial-mesenchymal transition diagnostics in epithelial tumors: double immunofluorescent staining and flow cytometry. Biotechniques. 2020; 69 (4): 257–263. doi: 10.2144/btn-2020-0024.

17. Bogush T.A., Basharina A.A., Bogush E.A., Scherbakov A.M., Davydov M.M., Kosorukov V.S. The expression and clinical significance of ERβ/ERα in ovarian cancer: can we predict the effectiveness of platinum plus taxane therapy? Ir J Med Sci. 2022; 191 (5): 2047–2053. doi: 10.1007/s11845021-02842-6.

18. Богуш Т.А., Рукавишникова Е.А., Башарина А.А., Богуш Е.А., Кирсанов В.Ю., Коломийцев С.Д. и др. Продолжительность жизни радикально оперированных больных немелкоклеточным раком лёгкого: по результатам 8-летнего наблюдения в онкологическом научном центре им. Н. Н. Блохина. Антибиотики и химиотер. 2021; 66 (1–2): 38–46. doi: https: //doi.org/10.37489/0235-2990-2021-66-1-2-38-46.