Уровень экспрессии в опухоли белка микротрубочек TUBB3 прогнозирует агрессивность течения немелкоклеточного рака лёгкого

   Актуальность. Повышенная экспрессия белка TUBB3 ассоциируется с резистентностью к таксанам и винкаалкалоидам, а также с увеличением метастатического потенциала опухолевых клеток. Однако результаты оценок экспрессии TUBB3 в ткани разных опухолей, в частности немелкоклеточного рака лёгкого (НМРЛ) и их ассоциативной связи с клинически значимыми характеристиками заболевания, противоречивы.

   Цель исследования. Оценка прогностической ценности уровня экспрессии TUBB3 в ткани НМРЛ как молекулярного маркера агрессивности течения заболевания.

   Материал и методы. Проведён анализ продолжительности жизни больных НМРЛ (n = 120) с разной экспрессией в опухоли TUBB3, которая оценена иммунофлуоресцентным методом, ассоциированным с проточной цитометрией. Использованы первичные моноклональные антитела к TUBB3 (EP1569Y) и вторичные — конъюгированные с красителем DyLight650. Измерение флуоресценции проведено на проточном цитометре Navios. Количество окрашенных клеток определено в программе FlowJo 10.0.8 методом Колмогорова–Смирнова. Статистический анализ проведён в программе Graph Pad Prism 6.0.

   Результаты. 1. Экспрессия TUBB3 выявлена в 100 % исследованных образцов НМРЛ при медиане уровня экспрессии TUBB3 40 %. 2. Показано снижение продолжительности жизни больных и увеличение риска наступления летального исхода (HR) в 1,5 раза в группе с экспрессией маркера ≥ 40 % vs < 40 %. 3. Максимальное уменьшение продолжительности жизни больных и повышение HR соответственно в 2,7 и 2,6 раза отмечено при повышении границы деления на группы сравнения до уровня экспрессии TUBB3 ≥ 50 % vs < 50 %. 4. Максимальное увеличение продолжительности жизни больных и уменьшение HR в 1,9 раза отмечено при снижении границы деления на группы сравнения до уровня экспрессии TUBB3 < 35 % vs ≥ 35 %.

   Заключение. Уровень экспрессии молекулярного маркера метастатического потенциала опухолевых клеток TUBB3 является фактором прогноза агрессивности течения НМРЛ. Надёжным молекулярным показателем агрессивного течения НМРЛ следует признать уровень экспрессии TUBB3 ≥ 50%, а уровень экспрессии маркера < 35% — надёжным молекулярным показателем благоприятного течения болезни.

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

2. Pernar Kovač M., Tadic V., Kralj J., Duran G. E., 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 cross-resistance of ovarian cancer. Cell Mol Life Sci. 2023; 80 (10): 294. doi: 10.1007/s00018-023-04943-0.

3. Quan P. M., Ngoc B. V., Ngan V. T., Trung N. T., Anh N. Q. Molecular docking studies of Vinca alkaloid derivatives on Tubulin. Vietnam Journal of Chemistry. 2019; 57 (6): 702–706. doi: vjch.201900087.

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

5. Altonsy M. O., Ganguly A., Amrein M., Surmanowicz P., Li Sh. Sh., Lauzon G. J. 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.

6. Ferlini C., Raspaglio G., Cicchillitti L., Mozzetti S., Prislei S., Bartollino S. et al. Looking at drug resistance mechanisms for microtubule interacting drugs: does TUBB3 work? Curr Cancer Drug Targets. 2007; 7 (8): 704–712. doi: 10.2174/156800907783220453.

7. 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): 1318–1328. doi: 10.1038/bjc.2017.102.

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

9. Bogush T. A. Basharina A. A., Eliseeva B. K., Kaliuzhny S. A., Bogush E. A., Kirsanov V. Y. 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.

10. 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.

11. 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 nonsmall cell lung cancer. Asian Pac J Cancer Prev: APJCP. 2023; 24 (9): 3003. doi: 10.31557/APJCP.2023.24.9.3003.

12. 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.

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., 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 meta-analysis. Lung Cancer. 2012; 77 (1): 9–15. doi: 10.1016/j.lungcan.2012.01.005.

15. Bussink J. Kaanders J., Rijken P. F., Martindale C. A., Kogel A. J. Multiparameter analysis of vasculature, perfusion and proliferation in human tumour xenografts. Br. J Cancer. 1998; 77 (1): 57–64. doi: 10.1038/bjc.1998.9.

16. Seve P., Mackey J., Isaac S., Trédan O., Souquet P. J., Pérol M. et al. Class III β-tubulin expression in tumor cells predicts response and outcome in patients with non–small cell lung cancer receiving paclitaxel. Mol Cancer Ther. 2005; 4 (12): 2001–2007. doi: 10.1158/1535-7163.MCT-05-0244.

17. Vilmar A. C., Santoni-Rugiu E., Sørensen J. B. Class III β-tubulin in advanced NSCLC of adenocarcinoma subtype predicts superior outcome in a randomized trial. Clin Cancer Res. 2011; 17 (15): 5205–5214. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-11-0658.

18. Ли А., Богуш Т. А., Гришанина А. Н., Романов И. П., Богуш Е. А., Калюжный С. А. и др. Характеристика ткани немелкоклеточного рака лёгкого по количественным показателям экспрессии β-тубулина III класса. Антибиотики и химиотер. 2024; 69 (5–6): 28–34. doi: 10.37489/0235-2990-2024-69-5-6-28-34.