Preview

Онкоурология

Расширенный поиск

Молекулярные детерминанты рецидива уротелиальной опухоли человека

https://doi.org/10.17650/1726-9776-2021-17-3-130-139

Полный текст:

Аннотация

Введение. Уротелиальная карцинома (УТК) - агрессивное заболевание со склонностью к частому рецидивированию. Прогноз развития рецидивов УТК с помощью современных средств клинической диагностики затруднен, поэтому особую актуальность приобретает развитие возможностей патоморфологического исследования опухолевых тканей.

Материалы и методы. Изучены материалы публикаций (PubMed, CrossRef) за 1990-2021 гг., посвященных вопросам выбора биомаркеров для диагностики УТК, анализу молекулярных путей прогрессирования и метастазирования. Поиск проводили по ключевым фразам «уротелиальная карцинома», «рецидив уротелиальной карциномы», «стволовые клетки», «биомаркеры рака мочевого пузыря», «генетические изменения уротелия», «циркулирующая опухолевая ДНК».

Результаты. Раковые стволовые клетки служат источником рецидива УТК после удаления первичного очага, локализуясь в любых участках уротелия, а также вне основного очага опухоли, и характеризуются общим генотипом, но различными фенотипическими проявлениями. Для прогноза рецидива УТК целесообразно использование экспрессионных сигнатур генов, поскольку для подтипов УТК характерны четкие профили экспрессии генов. Для подтверждения клинического значения полученных данных необходимы большая выборка и независимый набор данных. Комбинированные биомаркеры обеспечивают прогнозирование поведения УТК, а мутации FGFR3 и TP53 могут служить компонентами для панели прогноза рецидива УТК. Использование метода жидкостной биопсии с определением уровня циркулирующей опухолевой ДНК - перспективный метод диагностики, нуждающийся в оценке результатов инициированного рандомизированного исследования.

Заключение. Накопление знаний о молекулярных паттернах УТК позволит преодолеть разрыв между результатами молекулярно-генетической и клинической диагностики. Молекулярные изменения УТК демонстрируют высокий потенциал для определения сроков рецидива опухоли, оценки безрецидивной выживаемости пациентов и планирования ресурсной базы системы здравоохранения.

Об авторах

В. Ю. Старцев
ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет Минздрава России; Многопрофильная клиника Медси Санкт-Петербург, ООО
Россия

194100 Санкт-Петербург, ул. Литовская, 2; 191125 Санкт-Петербург, ул. Марата, 6


Конфликт интересов:

нет



А. Е. Балашов
Многопрофильная клиника Медси Санкт-Петербург, ООО
Россия

Андрей Евгеньевич Балашов

191125 Санкт-Петербург, ул. Марата, 6


Конфликт интересов:

нет



А. С. Мерзляков
Консультативно-диагностический центр, СПбГБУЗ Городская поликлиника № 112
Россия

195427 Санкт-Петербург, ул. Тимуровская, 17, корп. 3


Конфликт интересов:

нет



С. Л. Воробьев
Национальный центр морфологической диагностики, ООО
Россия

192283, Санкт-Петербург, ул. Олеко Дундича, 8, корп. 2


Конфликт интересов:

нет



Е. С. Козорезова
Национальный центр морфологической диагностики, ООО
Россия

192283, Санкт-Петербург, ул. Олеко Дундича, 8, корп. 2


Конфликт интересов:

нет



Список литературы

1. Witjes J.A. Follow-up in non-muscle invasive bladder cancer: facts and future. World J Urol 2020. DOI: 10.1007/s00345-020-03569-2.

2. Cheng L., Lopez-Beltran A., MacLennan G.T. et al. Neoplasms of the urinary bladder. In: Urologic Surgical Pathology. Eds.: D.G. Bostwick, L. Cheng. Philadelphia, PA, USA: Elsevier/Mosby, 2008. Pp. 259-352.

3. Grossman H.B., Soloway M., Messing E. et al. Surveillance for recurrent bladder cancer using a point-of-care proteomic assay. JAMA 2006;295(3):299—305. DOI: 10.1001/jama.295.3.299.

4. Black P.C., Brown G.A., Dinney C.P. Molecular markers of urothelial cancer and their use in the monitoring of superficial urothelial cancer. J Clin Oncol 2006;24(35):5528—35. DOI: 10.1200/JC0.2006.08.0895.

5. Bakkar A.A., Wallerand H., Radvanyi F. et al. FGFR3 and TP53 gene mutations define two distinct pathway sin urothelial cell carcinoma of the bladder. Cancer Res 2003;63(23):8108—12.

6. Lindgren D., Liedberg F., Andersson A. et al. Molecular characterization of early-stage bladder carcinomas by expression profiles, FGFR3 mutation status, and loss of 9q. Oncogene 2006;25(18):2685—96. DOI: 10.1038/sj.onc.1209249.

7. Карелин М.И., Пожарисский К.М., Тен В. и др. Роль антигена Къ67, мутированного гена-супрессора p53 и онкобелка HER2/neu в определении прогноза клинического течения рака мочевого пузыря. Вопросы онкологии 2006;52(6):643—8.

8. Wu X.R. Urothelial tumorigenesis: a tale of divergent pathways. Nature Rev Cancer 2005;5(9):713—25. DOI: 10.1038/nrc1697.

9. Lopez-Beltran A., Cheng L.C., Mazzucchelli R. et al. Morphological and molecular profiles and pathways in bladder neoplasms. Anticancer Res 2008;28(5B):2893—900.

10. Lacy S., Lopez-Beltran A., Mac Lennan G.T. et al. Molecular pathogenesis of urothelial carcinoma: the clinical utility of emerging new biomarkers and future molecular classification of bladder cancer. Anal Quan Cytol Histol 2009;31(1):5—16.

11. Wang L., Feng С., Ding G. et al. Ki67 and TP53 expressions predict recurrence of non-muscle-invasive bladder cancer. Tumour Biol 2014;35(4):2989—95. DOI: 10.1007/s13277-013-1384-9.

12. Davidson D.D., Cheng L. “Field cancerization” in the urothelium of the bladder. Anal Quant Cytol Histol 2006;28(6):337—8.

13. Denzinger S., Mohren K., Knuechel R. et al. Improved clonality analysis of multifocal bladder tumors by combination of histopathologic organ mapping, loss of heterozygosity, fluorescence in situ hybridization and p53 analyses. Hum Pathol 2006;37(2):143—51. DOI: 10.1016/j.humpath.2005.10.014.

14. Dahse R., Gartner D., Werner W. et al. p53 mutations as an identification marker for the clonal origin of bladder tumors and its recurrences. Oncol Rep 2003;10(6):2033—7.

15. Jones T.D., Wang M., Eble J.N. et al. Molecular evidence supporting field effect in urothelial carcinogenesis. Clin Cancer Res 2005;11(18):6512—9. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-05-0891.

16. Armstrong A.B., Wang M., Eble J.N. et al. TP53 mutation alanalysis supports monoclonal origin of biphasic sarcomatoid urothelial carcinoma (carcinosarcoma) of the urinary bladder. Mod Pathol 2009;22(1):113—8. DOI: 10.1038/modpathol.2008.176.

17. Ben-Porath I., Thomson M.W., Carey VJ. et al. An embryonic stem cell-like gene expression signature in poorly differentiated aggressive human tumors. Nat Genet 2008;40(5):499—507. DOI: 10.1038/ng.127.

18. Atlasi Y., Mowla S.J., Ziaee S.A., Bahrami A.R. OCT4, an embryonic stem cell marker, is highly expressed in bladder cancer. Int J Cancer 2007;120(7):1598—602. DOI: 10.1002/ijc.22508.

19. She J.J., Zhang P.G., Wang Z.M. et al. Identification of side population cells from bladder cancer cells by Dye Cycle Violet staining. Cancer Biol Ther 2008;7(10):1663—8. DOI: 10.4161/cbt.7.10.6637.

20. Barth I., Schneider U., Grimm T. et al. Progression of urothelial carcinoma in situ of the urinary bladder: a switch from luminal to basal phenotype and related therapeutic implications. Virchows Archiv 2018;472(5):749—58. DOI: 10.1007/s00428-018-2354-9.

21. Babjuk M., Burger M., Capoun O. et al. European Association of Urology Guidelines on Non-muscle-invasive Bladder Cancer (Ta, T1, and Carcinoma in situ). Eur Urol 2021;S0302— 2838(21)01978—3. DOI: 10.1016/j.eururo.2021.08.010.

22. Pan C.X., Zhu W., Cheng L. Implications of cancer stem cells in the treatment of cancer. Future Oncol 2006;2(6):723—31. DOI: 10.2217/14796694.2.6.723.

23. Cheng L., Zhang S., Davidson D.D. et al. Implications of cancer stem cells for cancer therapy. In: Cancer Drug Discovery and Development: Stem Cells and Cancer. Eds.: R.G. Bagley, B.A. Teicher. NY, USA: Humana Press/Springer, 2009.

24. Jebar A.H., Hurst C.D., Tomlinson D.C. et al. FGFR3 and Ras gene mutations are mutually exclusive genetic events in urothelial cell carcinoma. Oncogene 2005;24(33):5218—25. DOI: 10.1038/sj.onc.1208705.

25. Wolff E.M., Liang G., Jones P.A. Mechanisms of disease: genetic and epigenetic alterations that drive bladder cancer. Nat Clin Pract Urol 2005;2(10):502—10. DOI: 10.1038/ncpuro0318.

26. Worst T.S., Weis C.A., Stohr R. et al. CDKN2A as transcriptomic marker for muscle-invasive bladder cancer risk stratification and therapy decisionmaking. Sci Rep 2018;8(1):14383. DOI: 10.1038/s41598-018-32569-x.

27. Van Rhijn B.W., Montironi R., Zwarthoff E.C. et al. Frequent FGFR3 mutations in urothelial papilloma. J Pathol 2002;198(2):245—51. DOI: 10.1002/path.1202.

28. Van Rhijn B.W., van der Kwast T.H., Vis A.N. et al. FGFR3 and P53 chararacterize alternative genetic path ways in the pathogenesis of urothelial cell carcinoma. Cancer Res 2004;64(6):1911—4. DOI: 10.1158/0008-5472.can-03-2421.

29. Pierrot B.I., Brams A., D.C. Dunois-Larde et al. Oncogenic properties of the mutated forms of fibroblast growth factor receptor 3b. Carcinogenesis 2006;27(4):740—7. DOI: 10.1093/carcin/bgi290.

30. Hernandez S., Lopez-Knowles E., Lloreta J. et al. Prospective study of FGFR3 mutations as a prognostic factor in nonmuscle invasive urothelial bladder carcinomas. J Clin Oncol 2006;24(22):3664—71. DOI: 10.1200/JCO.2005.05.1771.

31. Knowles M.A. Role of FGFR3 in urothelial cell carcinoma: biomarker and potential therapeutic target. World J Urol 2007;25(6):581 —93. DOI: 10.1007/s00345-007-0213-4.

32. Barbisan F., Santinelli A., Mazzucchelli R. et al. Strong immuno histochemical expression of fibroblast growth factor receptor 3, superficial staining pattern of cytokeratin 20 and low proliferative activity define those papillary urothelial neoplasms of low malignant potential that do not recur. Cancer 2008;112.(3):636—44. DOI: 10.1002/cncr.23212.

33. Lott S., Wang M., Zhang S. et al. FGFR3 and TP53 mutation analysis in inverted urothelial papilloma: incidence and etiological considerations. Mod Pathol 2009;22(5):627—32. DOI: 10.1038/modpathol.2009.28.

34. Shariat S.F., Ashfaq R., Sagalowsky A.I., Lotan Y. Predictive value of cell cycle biomarkers in non-muscle invasive bladder transitional cell carcinoma. J Urol 2007;177(2):481 —7. DOI: 10.1016/j.juro.2006.09.038.

35. Dyrskjot L., Thykjaer T., Kruhoffer M. et al. Identifying distinct classes of bladder carcinoma using microarrays. Nat Genet 2003;33(1):90—6. DOI: 10.1038/ng1061.

36. Ito M., Nishiyama H., Kawanishi H. et al. P21-activated kinase 1, a new molecular marker for intravesical recurrence after transurethral resection of bladder cancer. J Urol 2007;178(3 Pt 1):1073—9. DOI: 10.1016/j.juro.2007.05.012.

37. Choi Y.D., Cho N.H., Ahn H.S. et al. Matrix metalloproteinase expression in the recurrence of superficial low grade bladder transitional cell carcinoma. J Urol 2007;177(3):1174—8. DOI: 10.1016/j.juro.2006.10.031.

38. Margulis V., Shariat S.F., Ashfaq R. et al. Ki-67 is an independent predictor of bladder cancer outcome in patients treated with radical cystectomy for organ-confined disease. Clin Cancer Res 2006;12(24):7369—73. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-06-1472.

39. Helpap B., Schmitz-Drager B.J., Hamilton P.W. et al. Molecular pathology of non-invasive urothelial carcinomas (part I). Virchows Arch 2003;442(4):309—16. DOI: 10.1007/s00428-002-0748-0.

40. Van Rhijn B.W, Lurkin I., Chopin D.K. et al. Combined microsatellite and FGFR3 mutation analysis enables a highly sensitive detection of urothelial cell carcinoma in voided urine. Clin Cancer Res 2003;9(1):257—63.

41. Lyu Q., Lin A., Cao M. et al. Alterations in TP53 are a potential biomarker of bladder cancer patients who benefit from immune checkpoint inhibition. Cancer Control 2020;27(1): 1073274820976665. DOI: 10.1177/1073274820976665.

42. Chatterjee S.J., Datar R., Youssefzadeh D. et al. Combined effects of p53, p21 and pRb expression in the progression of bladder transitional cell carcinoma. J Clin Oncol 2004;22(6):1007—13. DOI: 10.1200/JCO.2004.05.174.

43. Calvete J., Larrinaga G., Errarte P. et al. The coexpression of fibroblast activation protein (FAP) and basal-type markers (CK 5/6 and CD44) predicts prognosis in high-grade invasive urothelial carcinoma of the bladder. Hum Pathol 2019;91:61-8. DOI: 10.1016/j.humpath.2019.07.002.

44. Karam J.A., Lotan Y., Karakiewicz P.I. et al. Use of combined apoptosis biomarkers for prediction of bladder cancer recurrence and mortality after radical cystectomy. Lancet Oncol 2007;8(2):128-36. DOI: 10.1016/S1470-2045(07)70002-5.

45. Senol S., Yildirim A., Ceyran B. et al. Prognostic significance of survivin, p-catenin and p53 expression in urothelial carcinoma. Bosn J Basic Med Sci 2015;15(4):7—14. DOI: 10.17305/bjbms.2015.556.

46. Li Q., Wang H., Peng H. et al. MicroRNAs: key players in bladder cancer. Mol Diagn Ther 2019;23(5):579—601. DOI: 10.1007/s40291-019-00410-4.

47. Stoehr R., Zietz S., Burger M. et al. Deletions of chromosomes 9 and 8p in histologically normal urothelium of patients with bladder cancer. Eur Urol 2005;47(1):58—63. DOI: 10.1016/j.eururo.2004.07.012.

48. Lopez-Beltran A., Alvarez-Kindelan J., Luque R.J. et al. Loss of heterozygosity at 9q32-33 (DBC1 locus) in primary non-invasive papillary urothelial neoplasm of low malignant potential and low-grade urothelial carcinoma of the bladder and their associated normal urothelium. J Pathol 2008;215(3):263—72. DOI: 10.1002/path.2353.

49. Edwards J., Duncan P., Going J.J. et al. Loss of heterozygosity on chromosomes 11 and 17 are markers of recurrence in TCC of the bladder. Br J Cancer 2001;85(12):1894—9. DOI: 10.1054/bjoc.2001.2159.

50. Fornari D., Steven K., Hansen A.B. et al. Transitional cell bladder tumor: predicting recurrence and progression by analysis of microsatellite loss of heterozygosity in urine sediment and tumor tissue. Cancer Genet Cytogenet 2006;167(1):15—9. DOI: 10.1016/j.cancergencyto.2005.10.015.

51. Feng Y., Jiang Y., Wen T. et al. Identifying potential prognostic markers for muscle-invasive bladder urothelial carcinoma by weighted gene co-expression network analysis. Pathol Oncol Res 2019;26(2):1063—72. DOI: 10.1007/s12253-019-00657-6.

52. Santoni G., Morelli M., Amantini C., Battelli N. Urinary markers in bladder cancer: an update. Front Oncol 2018;8:362. DOI: 10.3389/fonc.2018.00362.

53. Yamada Y., Kato C., Arai T. et al. Aberrantly expressed PLOD1 promotes cancer aggressiveness in bladder cancer: a potential prognostic marker and therapeutic target. Mol Oncol 2019;13(9):1898—912. DOI: 10.1002/1878-0261.12532.

54. Kim T.J., Moon H.W., Kang S. et al. UroVysion FISH could be effective and useful method to confirm the identity of cultured circulating tumor cells from bladder Cancer Patients. J Cancer 2019;10(14):3259—66. DOI: 10.7150/jca.30079.

55. Gofrit O.N., Zorn K.C., Silvestre J. et al. The predictive value of multi-targeted fluorescent in-situ hybridization in patients with history of bladder cancer. Urol Oncol 2008;26(3):246—9. DOI: 10.1016/j.urolonc.2007.02.011.

56. Nguyen C.T., Litt D.B., Dolar S.E. et al. Prognostic significance of non diagnostic molecular changes in urine detected by UroVysion fluorescence in situ hybridization during surveillance for bladder cancer. Urology 2009;73(2):347—50. DOI: 10.1016/j.urology.2008.09.042.

57. Zhao H., Grossman H.B., Delclos G.L. et al. Increased plasma levels of angiogenin and the risk of bladder carcinoma: from initiate onto recurrence. Cancer 2005;104(1):30—5. DOI: 10.1002/cncr.21136.

58. Dyrskjot L., Zieger K., Real F.X. et al. Gene expression signatures predict outcome in non-muscle-invasive bladder carcinoma: a multicenter validation study. Clin Cancer Res 2007;13(12):3545—51. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-06-2940.

59. Marques J.F., Reis J.P., Fernandes G. et al. Circulating tumor DNA: a step into the future of cancer management. Acta Cytol 2019;63(6):456—465. DOI: 10.1159/000492917.

60. Lee J.S., Rhee T.M., Pietrasz D. et al. Circulating tumor DNA as a prognostic indicator in resectable pancreatic ductal adenocarcinoma: a systematic review and meta-analysis. Sci Rep 2019;9(1):16971. DOI: 10.1038/s41598-019-53271-6.

61. Christensen E., Birkenkamp-Demtroder K., Sethi H. et al. Early detection of metastatic relapse and monitoring of therapeutic efficacy by ultra-deep sequencing of plasma cell-free DNA in patients with urothelial bladder carcinoma. J Clin Oncol 2019;37(18):1547—57. DOI: 10.1200/JCO.18.02052.

62. Jones R.P., Pugh S.A., Graham J. et al. Circulating tumour DNA as a biomarker in resectable and irresectable stage IV colorectal cancer; a systematic review and meta-analysis. Eur J Cancer 2021;144:368-81. DOI: 10.1016/j.ejca.2020.11.025.

63. Birkenkamp-Demtroder K., Christensen E., Nordentoft I. et al. Monitoring treatment response and metastatic relapse in advanced bladder cancer by liquid biopsy analysis. Eur Urol 2018;73(4):535—40. DOI: 10.1016/j.eururo.2017.09.011.

64. Powles T., Assaf Z.J., Davarpanah N. et al. ctDNA guiding adjuvant immunotherapy in urothelial carcinoma. Nature 2021;595(7867):432—7. DOI: 10.1038/s41586-021-03642-9.

65. Ding W., Tong S., Gou Y. et al. Human epidermal growth factor receptor 2: a significant indicator for predicting progression in non-muscle-invasive bladder cancer especially in high-risk groups. World J Urol 2015;33(12):1951—7. DOI: 10.1007/s00345-015-1557-9.

66. Moustakas G., Kampantais S., Nikolaidou A. et al. HER-2 overexpression is a negative predictive factor for recurrence in patients with non-muscle-invasive bladder cancer on intravesical therapy. J Int Med Res 2020;48(1):300060519895847. DOI: 10.1177/0300060519895847.

67. Kiselyov A., Bunimovich-Mendrazhitsky S., Startsev V. Key signaling pathways in the muscle-invasive bladder carcinoma: clinical markers for disease modeling and optimized treatment. Int J Cancer 2016;138(11):2562—9. DOI: 10.1002/ijc.29918.

68. Wolfs J.R.E., Hermans T.J.N., Koldewijn E.L., van de Kerkhof D. Novel urinary biomarkers ADXBLADDER and bladder EpiCheck for diagnostics of bladder cancer: a review. Urol Oncol 2021;39(3):161 —70. DOI: 10.1016/j.urolonc.2020.11.014.


Для цитирования:


Старцев В.Ю., Балашов А.Е., Мерзляков А.С., Воробьев С.Л., Козорезова Е.С. Молекулярные детерминанты рецидива уротелиальной опухоли человека. Онкоурология. 2021;17(3):130-139. https://doi.org/10.17650/1726-9776-2021-17-3-130-139

For citation:


Startsev V.Yu., Balashov A.E., Merzlyakov A.S., Vorobiov S.L., Kozorezova E.S. Molecular determinants of recurrences of the human urothelial tumor. Cancer Urology. 2021;17(3):130-139. (In Russ.) https://doi.org/10.17650/1726-9776-2021-17-3-130-139

Просмотров: 80


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1726-9776 (Print)
ISSN 1996-1812 (Online)
X