Экспрессионные характеристики опухоли как прогностические и предиктивные маркеры резектабельного и местно-распространенного колоректального рака
https://doi.org/10.17650/1726-9784-2024-23-2-25-35
Аннотация
Введение. Риски рецидива и смерти пациентов с колоректальным раком (КРР) могут значительно различаться даже у пациентов со схожими клинико-патоморфологическими особенностями из-за высокого уровня гетерогенности опухоли. Существующие молекулярные классификации имеют довольно ограниченное значение. Возможно, большую роль будут иметь генные сигнатуры, выделенные с помощью полноэкзомного / полнотранскриптомного анализов.
Цель исследования – систематизирование данных литературы, посвященных экспрессионным сигнатурам, описание их прогностического и предиктивного значения в контексте неметастатического КРР.
Результаты. В данном обзоре описаны современные аспекты персонификации подходов к лечению КРР, применяемые в клинической практике: мутационный и микросателлитный статусы, значение локализации первичной опухоли. Представлены также данные по мультигенным сигнатурам, экспрессионным характеристикам опухоли. Ряд сигнатур позволяют предсказать риск рецидива, безрецидивную и общую выживаемость резектабельного и местно-распространенного КРР. Кроме того, показана корреляция лекарственной чувствительности с сигнатурами генов репарации ДНК, представлены данные по корреляции экспрессионных сигнатур с белками, фосфопротеинами и их роль как прогностических и предиктивных факторов неметастатического КРР.
Заключение. Применение генных сигнатур на сегодняшний момент не имеет практического значения. Ввиду разрозненности данных, большого разнообразия исследуемых сигнатур сделать какие-то значимые выводы по их практическому значению невозможно. Однако, вероятно, в будущем использование генных сигнатур приведет к более точному определению прогноза, новым подходам к лекарственной терапии и улучшению результатов лечения пациентов с КРР.
Ключевые слова
Об авторах
Г. Г. МакиевРоссия
Георгий Георгиевич Макиев
115522 Москва, Каширское шоссе, 24;
119435 Москва, Малая Пироговская ул., 1А
М. Ю. Федянин
Россия
115522 Москва, Каширское шоссе, 24;
108814 Москва, ул. Сосенский Стан, 8;
105203 Москва, ул. Нижняя Первомайская, 70
Е. О. Игнатова
Великобритания
W1G 6AD Лондон, Харли-стрит, 93
О. А. Кузнецова
Россия
115522 Москва, Каширское шоссе, 24
Я. Е. Чихарева
Россия
115522 Москва, Каширское шоссе, 24
А. А. Трякин
Россия
115522 Москва, Каширское шоссе, 24
Список литературы
1. Siegel R.L., Miller K.D., Sauer A.G. et al. Colorectal cancer statistics. CA Cancer J Clin 2020;70(3):145–64. DOI: 10.3322/caac.21601
2. Punt C.J.A., Koopman M., Vermeulen L. From tumor heterogeneity to advances in precision treatment of colorectal cancer. Nat Rev Clin Oncol 2017;14(4):235–46. DOI: 10.1038/nrclinonc.2016.171
3. Sinkala M., Mulder N., Patrick Martin D. Metabolic gene alterations impact the clinical aggressiveness and drug responses of 32 human cancers. Commun Biol 2019;2(1):414. DOI: 10.1038/s42003-019-0666-1
4. Benson A.B., Venook A.P., Al-Hawaryet M.M. et al. Colon Cancer, NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology. Version since 2.2021. J Natl Compr Canc Netw 2021;19(3):329–59. DOI: 10.6004/jnccn.2021.0012
5. Трякин А.А., Федянин М.Ю., Цуканов А.С. и др. Микросателлитная нестабильность как уникальная характеристика опухолей и предиктор эффективности иммунотерапии. Злокачественные опухоли 2019;9(4):59–69. DOI: 10.18027/2224-5057-2019-9-4-59-69
6. Федянин М.Ю., Игнатова Е.О., Трякин А.А. Молекулярно-генетические подтипы рака толстой кишки – прогресс или тупик? Практическая онкология 2021;22(1):72–86. DOI: 10.31917/2201072
7. Hutchins G., Southward K., Handley K. et al. Value of mismatch repair, KRAS, and BRAF mutations in predicting recurrence and benefits from chemotherap in colorectal cancer. J Clin Oncol 2011;29(10):1261–70. DOI: 10.1200/JCO.2010.30.1366
8. Tran B., Kopetz S., Tie J. et al. Impact of BRAF mutation and microsatellite instability on the pattern of metastatic spread and prognosis in metastatic colorectal cancer. Cancer 2011;117(20):4623–32. DOI: 10.1002/cncr.26086
9. Heinemann V., Stintzing S., Modest D.P. et al. Early tumour shrinkage (ETS) and depth of response (DpR) in the treatment of patients with metastatic colorectal cancer (mCRC). Eur J Cancer 2015;51(14):1927–36. DOI: 10.1016/j.ejca.2015.06.116
10. Popovici V., Budinska E., Tejpar S. et al. Identification of a poor-prognosis BRAF mutant-like population of patients with colon cancer. J Clin Oncol 2012;30(12):1288–95. DOI: 10.1200/JCO.2011.39.5814
11. Takayuki Y., Jun W., Kohei Sh. et al. Panitumumab (PAN) plus mFOLFOX6 versus bevacizumab (BEV) plus mFOLFOX6 as first-line treatment in patients with RAS wild-type (WT) metastatic colorectal cancer (mCRC): Results from the phase 3 PARADIGM trial. ASCO Annual Meeting II. Gastrointestinal Cancer – Colorectal and Anal. J Clin Oncol 2022;40(Suppl. 17). DOI: 10.1200/JCO.2022.40.17_suppl.LBA1
12. Yamazaki K., Muro K., Watanabe J. et al. Efficacy of panitumumab in patients with left-sided disease, MSS/MSI-L, and RAS/BRAF WT: A biomarker study of the phase III PARADIGM trial. ASCO Annual Meeting. Oral Abstract Session. Gastrointestinal Cancer – Colorectal and Anal. J Clin Oncol 2023;41(Suppl. 16):3508.
13. Menter D.G., Davis J.S., Bradley M.B. et al. Back to the colorectal cancer consensus molecular subtype future. Curr Gastroenterol Rep 2019;21(2):5. DOI: 10.1007/s11894-019-0674-9
14. Guinney J., Dienstmann R., Wang X. et al. The consensus molecular subtypes of colorectal cancer. Nat Med 2015;21(11):1350–6. DOI: 10.1038/nm.3967
15. Dienstmann R., Vermeulen L., Guinney J. et al. Consensus molecular subtypes and the evolution of precision medicine in colorectal cancer. Nat Rev Cancer 2017;17(2):79–92. DOI: 10.1038/nrc.2016.126
16. Okita A., Takahashi Sh., Ouchi K. et al. Consensus molecular subtypes classification of colorectal cancer as a predictive factor for chemotherapeutic efficacy against metastatic colorectal cancer. Oncotarget 2018;9(27):18698–711. DOI: 10.18632/oncotarget.24617
17. Kwon Y., Park M., Jang M. et al. Prognosis of stage III colorectal carcinomas with FOLFOX adjuvant chemotherapy can be predicted by molecular subtype. Oncotarget 2017;8(24):39367–81. DOI: 10.18632/oncotarget.17023
18. Song N., Pogue-Geile K.L., Gavin P.G. et al. Clinical outcome from oxaliplatin treatment in stage II/III colon cancer according to intrinsic subtypes: Secondary analysis of NSABP C-07/NRG oncology randomized clinical trial. JAMA Oncol 2016;2(9):1162–9. DOI: 10.1001/jamaoncol.2016.2314
19. Allen W.L., Dunne P.D., McDade S. et al. Transcriptional subtyping and CD8 immunohistochemistry identifies poor prognosis stage II/III colorectal cancer patients who benefit from adjuvant chemotherapy. J Clin Oncol Precis Oncol 2018;(2):1–13. DOI: 10.1200/PO.17.00241
20. Li Y., Yao Q., Zhang L. et al. Immunohistochemistry-based consensus molecular subtypes as a prognostic and predictive biomarker for adjuvant chemotherapy in patients with stage II colorectal cancer. Oncologist 2020;25(12):1968–79. DOI: 10.1002/ONCO.13521
21. Pogue-Geile K.L., Andre T., Song N. et al. Association of colon cancer (CC) molecular signatures with prognosis and oxaliplatin prediction-benefit in the MOSAIC Trial (Multicenter International Study of Oxaliplatin/5-FU-LV in the Adjuvant Treatment of Colon Cancer). J Clin Oncol 2019;37(Suppl. 15):3503. DOI: 10.1200/JCO.2019.37.15_suppl.3503
22. Dunne P.D., Alderdice M., O’Reilly P.G. et al. Cancer-cell intrinsic gene expression signatures overcome intratumoural heterogeneity bias in colorectal cancer patient classification. Nat Commun 2017;8:15657. DOI: 10.1038/ncomms15657
23. Piskol R., Huw L., Sergin I. et al. A clinically applicable gene-expression classifier reveals intrinsic and extrinsic contributions to consensus molecular subtypes in primary and metastatic colon cancer. Clin Cancer Res 2019;25(14):4431–42. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-18-3032
24. Grothey A., Tabernero J., Arnold D. et al. Fluoropyrimidine (FP) + bevacizumab (BEV) + atezolizumab vs FP/BEV in BRAFwt metastatic colorectal cancer (mCRC): Findings from Cohort 2 of MODUL – A multicentre, randomized trial of biomarker-driven maintenance treatment following first-line induction therapy. Ann Oncol 2018;29(8):714–5. DOI: 10.1093/annonc/mdy424.020
25. Itatani Y., Kawada K., Yamamoto T. et al. Resistance to anti-angiogenic therapy in cancer-alterations to anti-VEGF pathway. Int J Mol Sci 2018;19(4):1232. DOI: 10.3390/ijms19041232
26. Borelli B., Fontana E., Giordano M. et al. Prognostic and predictive impact of consensus molecular subtypes and CRCAssigner classifications in metastatic colorectal cancer: a translational analysis of the TRIBE2 study. ESMO Open 2021;6(2):100073. DOI: 10.1016/j.esmoop.2021.100073
27. Prehn J., Kisakol B., Matveeva A. et al. Rectal cancer-specific subtyping using transcriptomics datasets derived from treatment-naive patients to assess novel prognostic signatures and key differences to CMS-based subtyping. ASCO Meeting Abstract. Gastrointestinal Cancers Symposium. J Clin Oncol 2023;41(Suppl. 4):235. DOI: 10.1200/JCO.2023.41.4_suppl.235
28. Wang Z., Jensen M.A., Zenklusen J.C. A practical guide to The Cancer Genome Atlas (TCGA). Methods Mol Biol 2016;1418:111–41. DOI: 10.1007/978-1-4939-3578-9_6
29. Kopetz S., Tabernero J., Rosenberg R. et al. Genomic classifier ColoPrint predicts recurrence in stage II colorectal cancer patients more accurately than clinical factors. Oncologist 2015;20(2):127–33. DOI: 10.1634/theoncologist.2014-0325
30. Brenner B., Shulman Y., Hubert A. et al. Treatments and clinical outcomes in stage II colon cancer (CC) patients (pts) with 12-gene Oncotype DX Colon Recurrence Score assay-guided therapy: Real-world data. ASCO Annual Meeting. Gastroin testinal Cancer – Colorectal and Anal. J Clin Oncol 2023;41 (Suppl. 16):3620. DOI: 10.1200/JCO.2023.41.16_suppl.3620
31. Li Y., He M., Yaoyao Zh. et al. The prognostic and clinicopathological roles of PD-L1 expression in colorectal cancer: A systematic review and meta-analysis. Front Pharmacol 2019;10:139. DOI: 10.3389/fphar.2019.00139
32. Pan J., Zhou H., Cooper L. et al. LAYN is a prognostic biomarker and correlated with immune infiltrates in gastric and colon cancers. Front Immunol 2019;10:6. DOI: 10.3389/fimmu.2019.00006
33. Zhang C., Chen Sh., Ma X. et al. Upregulation of STC2 in colorectal cancer and its clinicopathological significance. Onco Targets Ther 2019;12:1249–58. DOI: 10.2147/OTT.S191609
34. Ershov P., Poyarkov S., Konstantinova Y. et al. Transcriptomic signatures in colorectal cancer progression. Curr Mol Med 2023;23(3):239–49. DOI: 10.2174/1566524022666220427102048
35. Ahluwalia P., Mondal A.K., Bloomer Ch. et al. Identification and clinical validation of a novel 4 gene-signature with prognostic utility in colorectal cancer. Int J Mol Sci 2019;20(15):3818. DOI: 10.3390/ijms20153818
36. Chang W., Gao X., Han Y. et al. Gene expression profiling-derived immunohistochemistry signature with high prognostic value in colorectal carcinoma. Gut 2014;63(9):1457–67. DOI: 10.1136/gutjnl-2013-305475
37. Dong C., Cui D., Liu G. et al. Cancer stem cell associated eight gene-based signature predicts clinical outcomes of colorectal cancer. Oncol Lett 2019;17(1):442–9. DOI: 10.3892/ol.2018.9533
38. Hong J., Wu X., Fang W. et al. A five-gene signature for predicting the prognosis of colorectal cancer. Curr Gene Ther 2021;21(4):280–9. DOI: 10.2174/1566523220666201012151803
39. Sveen A., Agesen T.H., Nesbakken A. et al. ColoGuidePro: A prognostic 7-gene expression signature for stage III colorectal cancer patients. Clin Cancer Res 2012;18(21):6001–10. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-11-3302
40. Shu P., Wu J., Tong Y. et al. Gene pair based prognostic signature for colorectal colon cancer. Medicine (Baltimore) 2018;97(42):e12788. DOI: 10.1097/MD.0000000000012788
41. Liang L., Zeng J.H., Qin X.G. et al. Distinguishable prognostic signatures of left- and right-sided colon cancer: A study based on sequencing data. Cell Physiol Biochem 2018;48(2):475–90. DOI: 10.1159/000491778
42. Yang W.J., Wang H.B., Wang W.D. et al. A network-based predictive gene expression signature for recurrence risks in stage II colorectal cancer. Cancer Med 2020;(1): 179–93. DOI: 10.1002/cam4.2642
43. Yuan Y., Chen J., Wang J. et al. Development and clinical validation of a novel 4-gene prognostic signature predicting survival in colorectal cancer. Front Oncol 2020;10:595. DOI: 10.3389/fonc.2020.00595
44. Lu X., Xiao Sh., Jin C. et al. ERCC1 and XPD/ERCC2 polymorphisms’ predictive value of oxaliplatin-based chemotherapies in advanced colorectal cancer has an ethnic discrepancy: A meta-analysis. J Clin Lab Anal 2012;26(1):10–5. DOI: 10.1002/jcla.20494
45. Smorenburg C.H., Peters G.J., Groeningen C.J. et al. Phase II study of tailored chemotherapy for advanced colorectal cancer with either 5-fluouracil and leucovorin or oxaliplatin and irinotecan based on the expression of thymidylate synthase and dihydropyrimidine dehydrogenase. Ann Oncol 2006;17(1):35–42. DOI: 10.1093/annonc/mdj046
46. Song D., Zhang D., Chen S. et al. Identification and validation of prognosis-associated DNA repair gene signatures in colorectal cancer. Sci Rep 2022;12(1):6946. DOI: 10.1038/s41598-022-10561-w
47. Lv M.Y., Wang W., Zhong M. et al. DNA repair-related gene signature in predicting prognosis of colorectal cancer patients. Front Genet 2022;13:872238. DOI: 10.3389/fgene.2022.872238
48. Li C., Sun Y., Yu G. et al. Integrated omics of metastatic colorectal cancer. Cancer Cell 2020;38(5):734–47. DOI: 10.1016/j.ccell.2020.08.002
49. Lin D., Fan W., Zhang R. et al. Molecular subtype identification and prognosis stratification by a metabolism-related gene expression signature in colorectal cancer. J Transl Med 2021;19(1):279. DOI: 10.1186/s12967-021-02952-w
Рецензия
Для цитирования:
Макиев Г.Г., Федянин М.Ю., Игнатова Е.О., Кузнецова О.А., Чихарева Я.Е., Трякин А.А. Экспрессионные характеристики опухоли как прогностические и предиктивные маркеры резектабельного и местно-распространенного колоректального рака. Российский биотерапевтический журнал. 2024;23(2):25-35. https://doi.org/10.17650/1726-9784-2024-23-2-25-35
For citation:
Makiev G.G., Fedyanin M.Yu., Ignatova E.O., Kuznetsova O.A., Chikhareva Ya.E., Tryakin A.A. Expression characteristics of tumors as prognostic and predictive markers for resectable and locally advanced colorectal cancer. Russian Journal of Biotherapy. 2024;23(2):25-35. (In Russ.) https://doi.org/10.17650/1726-9784-2024-23-2-25-35