«Ульяновский медико-биологический журнал»

BIOLOGICAL SCIENCES

Download article

DOI 10.34014/2227-1848-2023-3-167-176

EXPRESSION OF NUCLEOTIDE EXCISION REPAIR PROTEIN ERCC1 IN TUMOR TISSUE AS A PROGNOSTIC FACTOR IN COLORECTAL CANCER

I.A. Bogomolova1, D.R. Dolgova2, I.I. Antoneeva2,3, E.G. Parmenova2,3, I.R. Myagdieva3, M.A. Urevskiy2

1Federal Scientific Clinical Center for Medical Radiology and Oncology, Federal Medical and Biological Agency, Dimitrovgrad, Russia;

2 Ulyanovsk State University, Ulyanovsk, Russia;

3 Regional Clinical Oncological Dispensary, Ulyanovsk, Russia

 

At present, biomarkers of tumor resistance to platinum drugs in colorectal cancer are of much concern. Relapses and metastases occur in 35 % of patients with colorectal cancer (stages I–III) after adjuvant polychemotherapy with platinum-based anticancer drugs within the first 5 years. Resistance to platinum-based drugs is determined by a number of factors, including increased DNA repair capacity.

The aim of the study is to evaluate the prognostic role of ERCC1 expression in tumor tissue in colorectal cancer.

Materials and Methods. The authors studied the expression of the nucleotide excision repair protein ERCC1 in tumor tissue as a prognostic marker for adjuvant chemotherapy FOLFOX/XELOX in patients with colorectal cancer (stages II–IV). The correlation between ERCC1 expression in tumor tissue and chemotherapy effectiveness, clinical stage, age, survival, differentiation, and EGFR pathway mutations (NRAS, KRAS, BRAF) was assessed.

Results. ERCC1 expression was detected in 46.9 % of tumor tissue samples and in 88.9 % of resection line tissue samples. In patients with ERCC1 overexpression, the median survival was significantly lower than in patients with low ERCC1 expression. In tumors with NRAS and BRAF mutations, no ERCC1 expression was observed. No differences were determined in patient according to the disease stage, tumor differentiation, and mutations.

Cancer tumors is an independent predictor of FOLFOX/XELOX chemotherapy resistance.

Key words: ERCC1, colorectal cancer, chemotherapy resistance.

 

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Author contributions

Research concept and design: Bogomolova I.A., Dolgova D.R., Antoneeva I.I.

Literature search, participation in the research study, data processing: Bogomolova I.A., Dolgova D.R., Antoneeva I.I., Parmenova E.G., Myagdieva I.R., Urevskiy M.A.

Statistical data processing: Bogomolova I.A., Dolgova D.R., Myagdieva I.R., Urevskiy M.A.

Data analysis and interpretation: Bogomolova I.A., Dolgova D.R., Antoneeva I.I., Parmenova E.G.

Text writing and editing: Bogomolova I.A., Dolgova D.R., Antoneeva I.I., Parmenova E.G., Myagdieva I.R.

 

References

  1. Kaprin A.D., Starinskiy V.V., Petrova G.V. Zlokachestvennye novoobrazovaniya v Rossii v 2018 godu (zabolevaemost' i smertnost') [Malignant neoplasms in Russia in 2018 (Morbidity and mortality)]. Moscow: MNIOI im. P.A. Gertsena – filial FGBU «NMITs radiologii» Minzdrava Rossii; 2019. 236 (in Russian).

  2. Laurent-Puig P., Marisa L., Taieb J. Colon cancer molecular subtype intratumoral heterogeneity and its prognostic impact: An extensive molecular analysis of the PETACC-8. Annals of oncology. 2018; 29: 60.

  3. Bepler G., Kusmartseva I., Sharma S., Gautam A., Cantor A., Sharma A., Simon G. RRM1 modulated in vitro and in vivo efficacy of gemcitabine and platinum in non-small-cell lung cancer. J Clin Oncol. 2006; 24 (29): 4731–4737.

  4. Fujii T., Toyooka S., Ichimura K., Fujiwara Y., Hotta K., Soh J. ERCC1 protein expression predicts the response of cisplatin-based neoadjuvant chemotherapy in non-small-cell lung cancer. Lung Cancer. 2008; 59 (3): 377–384.

  5. Stevens E.V., Nishizuka S., Antony S., Reimers M., Varma S., Young L., Munson P.J., Weinstein J.N., Kohn E.C., Pommier Y. Predicting cisplatin and trabectedin drug sensitivity in ovarian and colon cancers. Mol Cancer Ther. 2008; 7 (1): 10–18.

  6. Olaussen K.A., Dunant A., Fouret P. DNA repair by ERCC1 in non-small-cell lung cancer and cisplatin-based adjuvant chemotherapy. N Engl J Med. 2006; 355 (10): 983–991.

  7. Okumura H., Uchikado Y., Setoyama T. Biomarkers for predicting the response of esophageal squamous cell carcinoma to neoadjuvant chemoradiation therapy. Surg Today. 2014; 44 (3): 421–428.

  8. Houlston R.S. What we could do now: molecular pathology of colorectal cancer. Mol Pathol. 2001; 54 (4): 206–214.

  9. Galluzzi L., Vitale I., Senovilla L. Independent transcriptional reprogramming and apoptosis induction by cisplatin. Cell Cycle. 2012; 11 (18): 3472–3480.

  10. Borst P., Rottenberg S., Jonkers J. How do real tumors become resistant to cisplatin? Cell Cycle. 2008; 7 (10): 1353–1359.

  11. Avila M.A. Exploratory analysis of hibrin in advanced ovarion cancer (AOC) patients treated in the phase III OVA-301 trial. ASCO. 2013; 5566.

  12. Khokhlova S.V., Cherkasova M.V., Orel N.F., Limareva S.V. Kakim bol'nym rakom yaichnika pokazana kombinatsiya trabektedina s pegilirovannym liposomal'nym doksorubitsinom [Trabectedin with pegylated liposomal doxorubicin for patients with ovarian cancer]. Vestnik RAMN. 2013; 68 (11): 115–121(in Russian).

  13. Li P., Fang Y.J., Li F. ERCC1, defective mismatch repair status as predictive biomarkers of survival for stage III colon cancer patients receiving oxaliplatin-based adjuvant chemotherapy. Br J Cancer. 2013; 108 (6): 1238–1244.

  14. Kim C.Y., Seo S.H., An M.S. ERCC1 as a Predictive Marker for FOLFOX Chemotherapy in an Adjuvant Setting. Ann Coloproctol. 2015; 31 (3): 92–97.

  15. Huang Y.J., Huang M.Y., Cheng T.L. ERCC1 Overexpression Increases Radioresistance in Colorectal Cancer Cells. Cancers (Basel). 2022; 14 (19): 4798.

  16. Jiang H., Li B., Wang F. Expression of ERCC1 and TYMS in colorectal cancer patients and the predictive value of chemotherapy efficacy. Oncol Lett. 2019; 18 (2): 1157–1162.

 

Received March 28, 2023; accepted July 11, 2023.

 

Information about the authors

Bogomolova Irina Aleksandrovna, Head of the Chemotherapy Department, Federal Scientific Clinical Center for Medical Radiology and Oncology, Federal Medical and Biological Agency. 433507, Russia, Dimitrovgrad, Kurchatov St., 5B; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-3331-8632

Dolgova Dinara Rishatovna, Candidate of Sciences (Biology), Associate Professor, Chair of Physiology and Pathophysiology, Ulyanovsk State University. 432017, Russia, Ulyanovsk, L. Tolstoy St., 42; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-5475-7031

Antoneeva Inna Ivanovna, Doctor of Sciences (Medicine), Associate Professor, Chair of Oncology and Radiation Diagnostics, Ulyanovsk State University. 432017, Russia, Ulyanovsk, L. Tolstoy St., 42; Head of the Gynecological Department, Regional Clinical Oncological Dispensary. 432017, Russia, Ulyanovsk, 12 Sentyabrya St., 90; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-1525-2070

Parmenova Ekaterina Gennad'evna, Candidate of Sciences (Medicine), Senior Lecturer, Chair of Physiology and Pathophysiology, Ulyanovsk State University. 432017, Russia, Ulyanovsk, L. Tolstoy St., 42; Physician, Regional Clinical Oncological Dispensary. 432017, Russia, Ulyanovsk, 12 Sentyabrya St., 90; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0009-0005-6738-8665

Myagdieva Il'seya Rinatovna, Teaching Assistant, Postgraduate Student, Chair of Physiology and Pathophysiology, Ulyanovsk State University. 432017, Russia, Ulyanovsk, L. Tolstoy St., 42; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-3908-0840

Urevskiy Mark Alekseevich, Student, Medical Department, Ulyanovsk State University. 432017, Russia, Ulyanovsk, L. Tolstoy St., 42; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-3908-0840

 

For citation

Bogomolova I.A., Dolgova D.R., Antoneeva I.I., Parmenova E.G., Myagdieva I.R., Urevskiy M.A. Ekspressiya gena belka ekstsizionnoy reparatsii nukleotidov ERCC1 v opukholevoy tkani kak prognosticheskiy faktor pri kolorektal'nom rake [Expression of nucleotide excision repair protein ERCC1 in tumor tissue as a prognostic factor in colorectal cancer]. Ul'yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. 2023; 3: 167–176. DOI: 10.34014/2227-1848-2023-3-167-176 (in Russian).

 

Скачать статью

УДК 616.34-006.6:616-08-059

DOI 10.34014/2227-1848-2023-3-167-176

ЭКСПРЕССИЯ ГЕНА БЕЛКА ЭКСЦИЗИОННОЙ РЕПАРАЦИИ НУКЛЕОТИДОВ ERCC1 В ОПУХОЛЕВОЙ ТКАНИ КАК ПРОГНОСТИЧЕСКИЙ ФАКТОР ПРИ КОЛОРЕКТАЛЬНОМ РАКЕ

И.А. Богомолова1, Д.Р. Долгова2, И.И. Антонеева2,3, Е.Г. Парменова2,3, И.Р. Мягдиева2, М.А. Уревский2

1ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр медицинской радиологии и онкологии»ФМБА России, г. Димитровград, Россия;

2 ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет», г. Ульяновск, Россия;

3 ГУЗ Областной клинический онкологический диспансер, г. Ульяновск, Россия

 

В настоящее время является актуальным изучение биомаркеров резистентности опухоли к препаратам платины при колоректальном раке. У 35 % пациентов с колоректальным раком I–III стадий после адъювантной полихимиотерапии с использованием платиносодержащих противоопухолевых агентов рецидивы и метастазы возникают в течение первых 5 лет. Резистентность к препаратам платины определяется рядом факторов, в т.ч. повышенной способностью к репарации ДНК.

Цель исследования – оценка прогностической роли экспрессии гена ERCC1 в опухолевой ткани при колоректальном раке.

Материалы и методы. Изучалась экспрессия гена белка эксцизионной репарации нуклеотидов ERCC1 в опухолевой ткани в качестве прогностического маркера эффективности адъювантной химиотерапии FOLFOX/XELOX у пациентов с колоректальным раком II–IV стадий. Оценивалась взаимосвязь уровня экспрессии ERCC1 в опухолевой ткани с эффективностью химиотерапии, клинической стадией, возрастом, выживаемостью, степенью дифференцировки и наличием мутаций EGFR сигнального пути (NRAS, KRAS, BRAF).

Результаты. Экспрессия ERCC1 выявлена в 46,9 % образцов опухолевой ткани и 88,9 % образцов ткани линии резекции. В группе пациентов с гиперэкспрессией ERCC1 в опухоли медиана дожития оказалась достоверно ниже, чем в группе с низкой экспрессией. В опухолях с мутациями NRAS и BRAF экспрессия гена ERCC1 отсутствовала. Не показано различий в группах пациентов в зависимости от стадии, дифференцировки опухоли и наличия мутаций.

Выводы. Экспрессия ERCC1 (выше порогового значения 2) в опухоли при колоректальном раке может служить независимым прогностическим фактором резистентности к химиотерапии по схеме FOLFOX/XELOX.

Ключевые слова: ERCC1, колоректальный рак, химиорезистентность.

 

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов

Концепция и дизайн исследования: Богомолова И.А., Долгова Д.Р., Антонеева И.И.

Литературный поиск, участие в исследовании, обработка материала: Богомолова И.А., Долгова Д.Р., Антонеева И.И., Парменова Е.Г., Мягдиева И.Р., Уревский М.А.

Статистическая обработка данных: Богомолова И.А., Долгова Д.Р., Мягдиева И.Р., Уревский М.А.

Анализ и интерпретация данных: Богомолова И.А., Долгова Д.Р., Антонеева И.И., Парменова Е.Г.

Написание и редактирование текста: Богомолова И.А., Долгова Д.Р., Антонеева И.И., Парменова Е.Г., Мягдиева И.Р.

 

Литература

  1. Каприн А.Д., Старинский В.В., Петрова Г.В. Злокачественные новообразования в России в 2018 году (заболеваемость и смертность). Москва: МНИОИ им. П.А. Герцена - филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России; 2019. 236.

  2. Laurent-Puig P., Marisa L., Taieb J. Colon cancer molecular subtype intratumoral heterogeneity and its prognostic impact: An extensive molecular analysis of the PETACC-8. Annals of oncology. 2018; 29: 60.

  3. Bepler G., Kusmartseva I., Sharma S., Gautam A., Cantor A., Sharma A., Simon G. RRM1 modulated in vitro and in vivo efficacy of gemcitabine and platinum in non-small-cell lung cancer. J Clin Oncol. 2006; 24 (29): 4731–4737.

  4. Fujii T., Toyooka S., Ichimura K., Fujiwara Y., Hotta K., Soh J. ERCC1 protein expression predicts the response of cisplatin-based neoadjuvant chemotherapy in non-small-cell lung cancer. Lung Cancer. 2008; 59 (3): 377–384.

  5. Stevens E.V., Nishizuka S., Antony S., Reimers M., Varma S., Young L., Munson P.J., Weinstein J.N., Kohn E.C., Pommier Y. Predicting cisplatin and trabectedin drug sensitivity in ovarian and colon cancers. Mol Cancer Ther. 2008; 7 (1): 10–18.

  6. Olaussen K.A., Dunant A., Fouret P. DNA repair by ERCC1 in non-small-cell lung cancer and cisplatin-based adjuvant chemotherapy. N Engl J Med. 2006; 355 (10): 983–991.

  7. Okumura H., Uchikado Y., Setoyama T. Biomarkers for predicting the response of esophageal squamous cell carcinoma to neoadjuvant chemoradiation therapy. Surg Today. 2014; 44 (3): 421–428.

  8. Houlston R.S. What we could do now: molecular pathology of colorectal cancer. Mol Pathol. 2001; 54 (4): 206–214.

  9. Galluzzi L., Vitale I., Senovilla L. Independent transcriptional reprogramming and apoptosis induction by cisplatin. Cell Cycle. 2012; 11 (18): 3472–3480.

  10. Borst P., Rottenberg S., Jonkers J. How do real tumors become resistant to cisplatin? Cell Cycle. 2008; 7 (10): 1353–1359.

  11. Avila M.A. Exploratory analysis of hibrin in advanced ovarion cancer (AOC) patients treated in the phase III OVA-301 trial. ASCO. 2013; 5566.

  12. Хохлова С.В., Черкасова М.В., Орел Н.Ф., Лимарева С.В. Каким больным раком яичника показана комбинация трабектедина с пегилированным липосомальным доксорубицином. Вестник РАМН. 2013; 68 (11): 115–121.

  13. Li P., Fang Y.J., Li F. ERCC1, defective mismatch repair status as predictive biomarkers of survival for stage III colon cancer patients receiving oxaliplatin-based adjuvant chemotherapy. Br J Cancer. 2013; 108 (6): 1238–1244.

  14. Kim C.Y., Seo S.H., An M.S. ERCC1 as a Predictive Marker for FOLFOX Chemotherapy in an Adjuvant Setting. Ann Coloproctol. 2015; 31 (3): 92–97.

  15. Huang Y.J., Huang M.Y., Cheng T.L. ERCC1 Overexpression Increases Radioresistance in Colorectal Cancer Cells. Cancers (Basel). 2022; 14 (19): 4798.

  16. Jiang H., Li B., Wang F. Expression of ERCC1 and TYMS in colorectal cancer patients and the predictive value of chemotherapy efficacy. Oncol Lett. 2019; 18 (2): 1157–1162.

 

Поступила в редакцию 28.03.2023; принята 11.07.2023.

 

Авторский коллектив

Богомолова Ирина Александровна – заведующая химиотерапевтическим отделением, ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр медицинской радиологии и онкологии» ФМБА России. 433507, Россия, г. Димитровград, ул. Курчатова, 5В; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-3331-8632

Долгова Динара Ришатовна – кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры физиологии и патофизиологии, ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет». 432017, Россия, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, 42; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-5475-7031

Антонеева Инна Ивановна – доктор медицинских наук, доцент, профессор кафедры онкологии и лучевой диагностики, ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет». 432017, Россия, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, 42; заведующая гинекологическим отделением, ГУЗ Областной клинический онкологический диспансер. 432017, Россия, г. Ульяновск, ул. 12 Сентября, 90; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-1525-2070

Парменова Екатерина Геннадьевна – кандидат медицинских наук, старший преподаватель кафедры физиологии и патофизиологии, ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет». 432017, Россия, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, 42; врач, ГУЗ Областной клинический онкологический диспансер. 432017, Россия, г. Ульяновск, ул. 12 Сентября, 90; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0009-0005-6738-8665

Мягдиева Ильсея Ринатовна – ассистент, аспирант кафедры физиологии и патофизиологии, ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет». 432017, Россия, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, 42; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-3908-0840

Уревский Марк Алексеевич – студент медицинского факультета, ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет». 432017, Россия, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, 42; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-3908-0840

 

Образец цитирования

Богомолова И.А., Долгова Д.Р., Антонеева И.И., Парменова Е.Г., Мягдиева И.Р., Уревский М.А. Экспрессия гена белка эксцизионной репарации нуклеотидов ERCC1 в опухолевой ткани как прогностический фактор при колоректальном раке. Ульяновский медико-биологический журнал. 2023; 3: 167–176. DOI: 10.34014/2227-1848-2023-3-167-176.