Cancer UrologyCancer UrologyОнкоурология1726-97761996-1812Publishing House ABV Press139010.17650/1726-9776-2021-17-1-89-100DIAGNOSIS AND TREATMENT OF URINARY SYSTEM TUMORS. URINARY BLADDER CANCERДИАГНОСТИКА И ЛЕЧЕНИЕ ОПУХОЛЕЙ МОЧЕПОЛОВОЙ СИСТЕМЫ. Рак мочевого пузыряFGFR3, TERT, ТР53 mutations and the FGFR3 gene expression in bladder cancer as prognostic markersМутации FGFR3, TERT, ТР53 и экспрессия гена FGFR3 как прогностические критерии при раке мочевого пузыряhttps://orcid.org/0000-0001-9780-8708MikhaylenkoD. S.МихайленкоД. С.
Russian Federation

1 Moskvorech'e St., Moscow 115522; Build. 2, 8 Trubetskaya St., Moscow 119991.

Михайленко Дмитрий Сергеевич - кандидат медицинских наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики, врач - лабораторный генетик лаборатории молекулярно-генетической диагностики № 2.

115522 Москва, ул. Москворечье, 1; 119991 Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2.

SPIN-код: 2083-9060

dimserg@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5926-6901SergienkoS. A.СергиенкоС. А.
Russian Federation

3 2nd Botkinskiy Proezd, Moscow 125284.

Сергиенко Сергей Александрович - аспирант отдела онкоурологии.

125284 Москва, 2-й Боткинский проезд, 3.

SPIN-код: 4395-6905

sergienko.s91@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-7857-6320KuznetsovaE. B.КузнецоваЕ. Б.
Russian Federation

Build. 2, 8 Trubetskaya St., Moscow 119991.

Кузнецова Екатерина Борисовна - кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории медицинской генетики.

119991 Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2.

SPIN-код: 2295-8050

kuznetsova.k@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5988-8268ZaborskyI. N.ЗаборскийИ. Н.
Russian Federation

3 2nd Botkinskiy Proezd, Moscow 125284.

Заборский Иван Николаевич - научный сотрудник отделения лучевого и хирургического лечения урологических заболеваний с группой брахитерапии рака предстательной железы.

125284 Москва, 2-й Боткинский проезд, 3.

SPIN-код: 2445-5967

i.zaborskii@mail.ruMartynovM. I.МартыновМ. И.
Russian Federation

Build. 1, 2/1 Barrikadnaya St., Moscow 125993.

Мартынов Михаил Игоревич - аспирант кафедры урологии и хирургической андрологии.

125993 Москва, ул. Баррикадная, 2/1, стр. 1.

SPIN-код: 1209-7592

martynovmikle@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-7531-1511LoranO. B.ЛоранО. Б.
Russian Federation

Build. 1, 2/1 Barrikadnaya St., Moscow 125993.

Лоран Олег Борисович - академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой урологии и хирургической андрологии.

125993 Москва, ул. Баррикадная, 2/1, стр. 1.

SPIN-код: 7604-8138

olegloran@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-8822-8119EfremovG. D.ЕфремовГ. Д.
Russian Federation

3 2nd Botkinskiy Proezd, Moscow 125284.

Ефремов Геннадий Дмитриевич - кандидат медицинских наук, заведующий отделом патологической анатомии.

125284 Москва, 2-й Боткинский проезд, 3.

SPIN-код: 6403-1429

efremov.gen@yandex.ruSamoylovaS. A.СамойловаС. И.
Russian Federation

Build. 2, 8 Trubetskaya St., Moscow 119991.

Самойлова Светлана Ивановна - доцент кафедры онкологии, радиотерапии и пластической хирургии.

119991 Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2.

SPIN-код: 8823-4106

sv_samoilova75@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3398-4128AlekseevB. Ya.АлексеевБ. Я.
Russian Federation

3 2nd Botkinskiy Proezd, Moscow 125284; 11 Volokolamskoe Shosse, Moscow 125080.

Алексеев Борис Яковлевич - доктор медицинских наук, профессор, заместитель генерального директора по науке.

125284 Москва, 2-й Боткинский проезд, 3; Москва, Волоколамское шоссе, 11.

SPIN-код: 4692-5705

byalekseev@mail.ruMusatovaV. V.МусатоваВ. В.
Russian Federation

1 Moskvorech'e St., Moscow 115522.

115522 Москва, ул. Москворечье, 1.

https://orcid.org/0000-0003-2043-5848BureI. V.БуреИ. В.
Russian Federation

Build. 2, 8 Trubetskaya St., Moscow 119991.

Буре Ирина Владимировна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории медицинской генетики.

119991 Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2.

SPIN-код: 3212-7905

bureira@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2835-5992NemtsovaM. V.НемцоваМ. В.
Russian Federation

1 Moskvorech'e St., Moscow 115522; Build. 2, 8 Trubetskaya St., Moscow 119991.

Немцова Марина Вячеславовна - доктор биологических наук, профессор, заведующая лабораторией медицинской генетики, главный научный сотрудник лаборатории эпигенетики.

115522 Москва, ул. Москворечье, 1; 119991 Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2.

nemtsova_m_v@mail.ruResearch Centre for Medical GeneticsМедико-генетический научный центр им. акад. Н.П. БочковаI.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University), Ministry of Health of RussiaПервый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова (Сеченовский университет) Минздрава РоссииNational Medical Research Radiological Center, Ministry of Health of RussiaНациональный медицинский исследовательский центр радиологии Минздрава РоссииRussian Medical Academy of Continuing Professional Education, Ministry of Health of RussiaРоссийская медицинская академия непрерывного профессионального образования Минздрава РоссииMedical Institute of Continuing Education, Moscow State University of Food ProductionМедицинский институт непрерывного образования ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств»06052021171891000501202114032021https://oncourology.abvpress.ru/oncur/article/view/1390

Background. Bladder cancer (BC) is a common urological cancer, 75 % of which are non-muscle invasive BC. After removal of the primary tumor, the adequate classification of malignancy and the defining of tumor progression risk remains an important issue, since it is associated with frequency of cystoscopy and choice of the BCG- or chemotherapy management.

Objective: improve the algorithms of prognosis in intermediate-risk patients with non-muscle-invasive bladder cancer with the consideration of molecular characteristics of the primary tumor.

Materials and methods. We studied 125 BC samples; mutations in the FGFR3, PIK3CA, TERT, and TP53 genes were determined by polymerase chain reaction and Sanger sequencing, as well as the expression of the FGFR3, EGFR, ERBB2, FOXA1, and GATA3 genes using realtime polymerase chain reaction.

Results. Somatic mutations in the studied loci were detected in 65.6 % of the samples, five new mutations were identified. A decrease of the mutation frequency in the FGFR3 and TERT genes was shown, an increase — TP53 in order (Ta—T1/low G) > (T1/high G) > (>T2/any G). The largest area under the ROC curve (0.807 ± 0.092, р = 0.004) was demonstratedfor the prognostic classifier with the independent variables: mutation in FGFR3 and/or TERT; mutation TP53; overexpression of the FGFR3 gene. The FGFR3, TERT mutations and/or FGFR3 overexpression in the absence of TP53 mutation indicates minimally invasive primary tumor. On the contrary, harboring TP53 mutation indicate the features of muscle-invasive BC at the genetic level. Using this algorithm, we reclassified 21 of T1G3 BC cases as having characteristics associated with non-invasive tumor in 43 %, and invasive BC in 57 % of patients.

Conclusion. The aforementioned prognostic model could be used as additional laboratory test in assessing the malignancy and progression risk of non-muscle invasive BC.

Введение. Рак мочевого пузыря (РМП) входит в число частых онкоурологических заболеваний, 75 % его случаев представлены немышечно-инвазивной формой. После удаления первичной опухоли при немышечно-инвазивном РМП остается важным вопрос оценки злокачественности и риска прогрессии опухоли, так как с ним связан выбор периодичности выполнения цистоскопий, режимов БЦЖ-терапии или химиотерапии.

Цель исследования — совершенствование алгоритмов прогноза у пациентов с немышечно-инвазивным РМП промежуточного риска прогрессирования заболевания с учетом молекулярно-генетических особенностей первичной опухоли.

Материалы и методы. Исследованы 125 образцов РМП, в которых определены мутации генов FGFR3, PIK3CA, TERT и ТР53 методами полимеразной цепной реакции и секвенирования по Сэнгеру, а также экспрессия генов FGFR3, EGFR, ERBB2, FOXA1 и GATA3 с помощью полимеразной цепной реакции в реальном времени.

Результаты. Соматические мутации в исследованных участках генов были выявлены в 65,6 % образцов, идентифицированы 5 новых мутаций. Показаны снижение частоты мутаций в генах FGFR3 и TERT, увеличение — в ТР53 в ряду (Та—TI/low G) > (T1/high G) > (>Т2/любая G). Наибольшей площадью под ROC-кривой (0,807 ± 0,092 при р = 0,004) характеризовался прогностический классификатор в случае включения в расчет независимых переменных: мутация в FGFR3 и/или TERT; мутация ТР53; гиперэкспрессия гена FGFR3. Наличие мутации FGFR3, TERT и/или гиперэкспрессии FGFR3 в отсутствие мутации ТР53указывает на малоинвазивные первичные опухоли. Напротив, наличие мутации ТР53 свидетельствует о том, что на генетическом уровне опухоль демонстрирует черты мышечно-инвазивного РМП. С использованием этого алгоритма мы реклассифицировали 21 случай РМП T1G3 как имеющий характеристики неинвазивных опухолей у 43 %, инвазивного РМП — у 57 % пациентов.

Заключение. Предложенная прогностическая модель может рассматриваться в будущем как дополнительный лабораторный тест при оценке злокачественности немышечно-инвазивного РМП.

bladder cancersomatic mutationgene expressionpolymerase chain reactionsequencingprognostic classificatorTCGA clusterрак мочевого пузырясоматическая мутацияэкспрессия геновполимеразная цепная реакциясеквенированиепрогностический классификаторкластер TCGAРоссийский научный фонд (РНФ)Malignant tumors in Russia in 2018 (morbidity and mortality). Eds.: A.D. Kaprin, V.V. Starinskiy, G.V. Petrova. Moscow: MNIOI im. P.A. Gertsena — filial FGBU “NMITS radiologii” Minzdrava Rossii, 2019. 250 p. (In Russ.).Злокачественные новообразования в России в 2018 году (заболеваемость и смертность). Под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, Г.В. Петровой. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена — филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2019. 250 с.Bray F., Ferlay J., Soerjomataram I. et al. Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin 2018;68(6):394—424. DOI: 10.3322/caac.21492.Fantini D., Meeks J.J. Genomic classification and risk stratification of bladder cancer. World J Urol 2018;37(9):1751—7. DOI: 10.1007/s00345-018-2558-2.Matulay J.T., Kamat A.M. Advances in risk stratification of bladder cancer to guide personalized medicine. F1000Res 2018;7:F1000. DOI: 10.12688/f1000research.14903.1.Audenet F., Attalla K., Sfakianos J.P. The evolution of bladder cancer genomics: What have we learned and how can we use it? Urol Oncol 2018;36(7):313—20. DOI: 10.1016/j.urolonc.2018.02.017.Kang H.W., Seo S.P., Byun Y.J. et al. Molecular progression risk score for prediction of muscle invasion in primary T1 high-grade bladder cancer. Clin Genitourin Cancer 2018;16(4):274—80. DOI: 10.1016/j.clgc.2018.02.001.Yousef P.G., Gabril M.Y. An update on the molecular pathology of urinary bladder tumors. Pathol Res Pract 2018;214(1):1—6. DOI: 10.1016/j.prp.2017.11.003.Sjodahl G. Molecular subtype profiling of urothelial carcinoma using a subtypespecific immunohistochemistry panel. Methods Mol Biol 2018;1655:53—64. DOI: 10.1007/978-1-4939-7234-0_5.Tang F., He Z., Lei H. et al. Identification of differentially expressed genes and biological pathways in bladder cancer. Mol Med Rep 2018;17(5):6425—34. DOI: 10.3892/mmr.2018.8711.Han Y., Jin X., Zhou H., Liu B. Identification of key genes associated with bladder cancer using gene expression profiles. Oncol Lett 2018;15(1):297—303. DOI: 10.3892/ol.2017.7310.Ren R., Tyryshkin K., Graham C.H. et al. Comprehensive immune transcriptomic analysis in bladder cancer reveals subtype specific immune gene expression patterns of prognostic relevance. Oncotarget 2017;8(41):70982—1001. DOI: 10.18632/oncotarget.20237.Li S., Liu X., Liu T. et al. Identification of biomarkers correlated with the TNM staging and overall survival of patients with bladder cancer. Front Physiol 2017;8:947. DOI: 10.3389/fphys.2017.00947.McConkey D.J., Choi W. Molecular subtypes of bladder cancer. Curr Oncol Rep 2018;20(10):77. DOI: 10.1007/s11912-018-0727-5.Chen F., Zhang Y., Bosse D. et al. Pan-urologic cancer genomic subtypes that transcend tissue of origin. Nat Commun 2017;8(1):199. DOI: 10.1038/s41467-017-00289-x.Tan T.Z., Rouanne M., Tan K.T. et al. Molecular subtypes of urothelial bladder cancer: results from a meta-cohort analysis of 2411 tumors. Eur Urol 2019;75(3):423—32. DOI: 10.1016/j.eururo.2018.08.027.Creighton C.J. The clinical applications of The Cancer Genome Atlas project for bladder cancer. Expert Rev Anticancer Ther 2018;18(10):973—80. DOI: 10.1080/14737140.2018.1508999.Rosenberg J.E., Hoffman-Censits J., Powles T. et al. Atezolizumab in patients with locally advanced and metastatic urothelial carcinoma who have progressed following treatment with platinum-based chemotherapy: a single-arm, multicentre, phase 2 trial. Lancet 2016;387(10031):19009—20. DOI: 10.1016/S0140-6736(16)00561-4.Mihaylenko D.S., Perepechin D.V., Efremov G.D., Sivkov A.V., Apolihin O.I. Detection of FGFR3 and PIK3CA mutations in DNA isolated from urine sediment of bladder cancer patients. Eksperimental'naya i klinicheskaya urologiya = Experimental and Clinical Urology 2015;(4):38—41. (In Russ.).Михайленко Д.С., Перепечин Д.В., Ефремов Г.Д. и др. Определение мутаций генов FGFR3 и PIK3CA в ДНК из осадка мочи у больных раком мочевого пузыря. Экспериментальная и клиническая урология 2015;(4):38—41.Allory Y., Beukers W., Sagrera A. et al. Telomerase reverse transcriptase promoter mutations in bladder cancer: high frequency across stages, detection in urine, and lack of association with outcome. Eur Urol 2014;65(2):360-6. DOI: 10.1016/j.eururo.2013.08.052.Defavery R., Lemos J.A., Kashima S. et al. Analysis of the p53 gene by PCR-SSCP in ten cases of Wilms' tumor. Sao Paulo Med J 2000;118(2):49-52. DOI: 10.1590/s1516-31802000000200005.Zvereva M., Pisarev E., Hosen I. et al. Activating telomerase TERT promoter mutations and their application for the detection of bladder cancer. Int J Mol Sci 2020;21(17):6034. DOI: 10.3390/ijms21176034.Yuan X., Liu T., Xu D. Telomerase reverse transcriptase promoter mutations in thyroid carcinomas: implications in precision oncology-a narrative review. Ann Transl Med 2020;8(19):1244. DOI: 10.21037/atm-20-5024.Zehir A., Benayed R., Shah R.H. et al. Mutational landscape of metastatic cancer revealed from prospective clinical sequencing of 10,000 patients. Nat Med 2017;23(6):703-13. DOI: 10.1038/nm.4333.Gladkov O.A., Matveev V.B., Mitin T. et al. Bladder cancer treatment: RUSSCO practical guidelines. Zlokachestvennye opuholi = Malignant Tumors 2020;10(32)3s2:541-54. (In Russ.). DOI: 10.18027/2224-5057-2020-10-3s2-32.Гладков О.А., Матвеев В.Б., Митин Т. и др. Практические рекомендации по лекарственному лечению рака мочевого пузыря: практические рекомендации RUSSCO. Злокачественные опухоли 2020;10(32)3s2:541-54. DOI: 10.18027/2224-5057-2020-10-3s2-32.Necchi A., Madison R., Pal S.K. et al. Comprehensive genomic profiling of upper-tract and bladder urothelial carcinoma. Eur Urol Focus 2020:S2405-4569(20)30214-5. DOI: 10.1016/j.euf.2020.08.001.Van Rhijn B.W.G., Mertens L.S., Mayr R. et al. FGFR3 mutation status and FGFR3 expression in a large bladder cancer cohort treated by radical cystectomy: implications for anti-FGFR3 treatment? Eur Urol 2020;78(5):682-7. DOI: 10.1016/j.eururo.2020.07.002.Hodgson A., van Rhijn B.W.G., Kim S.S. et al. Reassessment of p53 immunohistochemistry thresholds in invasive high grade bladder cancer shows a better correlation with TP53 and FGFR3 mutations. Pathol Res Pract 2020;216(11):153186. DOI: 10.1016/j.prp.2020.153186.D'Angelo A., Bagby S., Galli I.C. et al. Overview of the clinical use of erdafitinib as a treatment option for the metastatic urothelial carcinoma: where do we stand. Expert Rev Clin Pharmacol 2020;13(10):1139-46. DOI: 10.1080/17512433.2020.1823830.Breyer J., Otto W., Wirtz R.M. et al. ERBB2 expression as potential riskstratification for early cystectomy in patients with pT1 bladder cancer and concomitant carcinoma in situ. Urol Int 2017;98(3):282-9. DOI: 10.1159/000453670.Di Maida F., Mari A., Scalici Gesolfo C. et al. Epidermal growth factor receptor (EGFR) cell expression during adjuvant treatment after transurethral resection for non-muscle-invasive bladder cancer: a new potential tool to identify patients at higher risk of disease progression. Clin Genitourin Cancer 2019;17(4):e751-8. DOI: 10.1016/j.clgc.2019.04.008.Yu Y., Liu D., Liu Z. et al. The inhibitory effects of COL1A2 on colorectal cancer cell proliferation, migration, and invasion. J Cancer 2018;9(16):2953-62. DOI: 10.7150/jca.25542.Blinova E., Buzdin A., Enikeev D. et al. Prognostic role of FGFR3 expression status and tumor-related microRNAs level in association with PD-L1 expression in primary luminal non-muscular invasive bladder carcinoma. Life (Basel) 2020;10(11):305. DOI: 10.3390/life10110305.Le Goux C., Vacher S., Schnitzler A. et al. Assessment of prognostic implication of a panel of oncogenes in bladder cancer and identification of a 3-gene signature associated with recurrence and progression risk in non-muscle-invasive bladder cancer. Sci Rep 2020;10(1):16641. DOI: 10.1038/s41598-020-73642-8.Roperch J.P., Hennion C. A novel ultrasensitive method for the detection of FGFR3 mutations in urine of bladder cancer patients - design of the Urodiag® PCR kit for surveillance of patients with non-muscle-invasive bladder cancer (NMIBC). BMC Med Genet 2020;21(1):112. DOI: 10.1186/s12881-020-01050-w.