Иммунное опухолевое микроокружение и маркеры апоптоза при раке молочной железы у носительниц наследственных мутаций в гене BRCA1

Введение. Предполагается, что дефекты генов BRCA1 / 2 способствуют повышению мутационной нагрузки и высокой иммуногенности. Однако показано, что BRCA1 / 2-ассоциированный рак молочной железы (РМЖ) не относится к категории иммуноактивных опухолей. Эти опухоли имеют низкую экспрессию генов иммунного ответа и демонстрируют иммуносупрессивный тип микроокружения, что говорит о необходимости модулирования иммунного ответа и поддержания оптимального баланса CD4/CD8‑Т-лимфоцитов в опухоли. Кроме того, есть данные о наличии мутации ТР53 в этих опухолях и нарушении процесса клеточной гибели, что также может быть фактором резистентности к терапии.

Цель исследования – оценить характер иммунного опухолевого окружения и механизмы клеточной гибели у больных BRCA1-ассоциированным РМЖ.

Материалы и методы. В проспективное исследование включено 20 больных ВRCA1-ассоциированным РМЖ. Мутации BRCA1 / 2 (185delAG, 4153delA, 5382insC, 3819delGTAAA, 3875delGTCT, 300T>G, 2080delA, BRCA2 6174delT) определены методом полимеразной цепной реакции в реальном времени. Иммуногистохимическое исследование выполнялось на парафиновых срезах с использованием моноклональных антител к маркерам CD4+- и CD8+-Т-лимфоцитов, макрофагов (CD68, CD163), апоптоза (Bcl-2, p53), клеточной адгезии (Е-кадгерин, β-катенин).

Результаты. Высокое соотношение CD4/CD8, характеризующее иммуносупрессивное микроокружение, встречалось в 75 % случаев. Тип мутации BRCA15382insC связан с высоким уровнем CD4+-Т-лимфоцитов (р˂ 0,05), степень дифференцировки G₂ – с низким соотношением CD4/CD8 (р = 0,039) и высоким уровнем CD163 (p = 0,02, AUC = 0,739); Т1 коррелирует с высоким уровнем CD8+-Т-лимфоцитов (р = 0,038) и высоким уровнем CD163 (p = 0,033). Высокий показатель Ki-67 связан с отсутствием экспрессии Bcl-2 (р = 0,04) и низким уровнем Е-кадгерина (р = 0,02). Отрицательная экспрессия Bcl-2 встречалась в 75 % случаев. Высокий уровень экспрессии р53 описан как основной тип экспрессии в этих опухолях и позволяет предположить нарушение механизма клеточной гибели у данных пациентов.

Выводы. В опухоли больных РМЖ с наследственными мутациями в гене BRCA1 преобладает иммуносупрессивный тип микроокружения и выявлено нарушение механизма клеточной гибели. Основными направлениями будущей терапии этих опухолей могут выступать модификация иммунного микроокружения и активация механизмов клеточной гибели. 

1. Przybytkowski E., Davis T., Hosny A. et al. An immune-centric exploration of BRCA1 and BRCA2 germline mutation related breast and ovarian cancers. BMC Cancer 2020;20:197. DOI: 10.1186/s12885-020-6605-1.

2. Nolan E., Savas P., Policheni A.N. et al. Combined immune checkpoint blockade as a therapeutic strategy for BRCA1- mutated breast cancer. Sci Transl Med 2017;9. DOI: 10.1126/scitranslmed. aal4922.

3. Grandal B., Evrevin C., Laas E. et al. Impact of BRCA mutation status on tumor infiltrating lymphocytes (TILs), response to treatment, and prognosis in breast cancer patients treated with neoadjuvant chemotherapy. Cancers 2020;12:3681. DOI: 10.3390/cancers12123681.

4. Sonderstrup I.M.H., Jensen M.B., Ejlertsen B. et al. Evaluation of tumorinfiltrating lymphocytes and association with prognosis in BRCA-mutated breast cancer. Acta Oncol 2019;58:363–70. DOI: 10.1080/0284186x.2018.1539239.

5. Wen W.X., Leong C.O. Association of BRCA1- and BRCA2-deficiency with mutation burden, expression of PD-L1/ PD-1, immune infiltrates, and T cell-inflamed signature in breast cancer. PLoS One 2019;14:e0215381. DOI: 10.1371/journal.pone.0215381.

6. Li C.M., Oren Y., Regev A., Brugge J.S. Abstract PR06: Contribution of mutant microenvironment to hereditary cancer: Single-cell gene expression profiling of a genetically engineered mouse model of human hereditary BRCA1-related breast cancer. Cancer Res 2018;78:PR06. DOI: 10.1158/1538-7445.mousemodels17-pr06.

7. McCullough S.D., Hu Y., Li R. BRCA1 in initiation, invasion, and metastasis of breast cancer: A perspective from the tumor microenvironment. In: Metastasis of Breast Cancer. Dordrecht: Springer, 2007. Pp. 31–46. DOI: 10.1007/978-1-4020-5867-7_3.

8. Ghosh S., Lu Y., Katz A. et al. Tumor suppressor BRCA1 inhibits a breast cancerassociated promoter of the aromatase gene (CYP19) in human adipose stromal cells. Am J Physiol Endocrinol Metab 2007;292:E246–E252. DOI: 10.1152/ajpendo.00242.2006.

9. Weber F., Shen L., Fukino K. et al. Totalgenome analysis of BRCA1/2-related invasive carcinomas of the breast identifies tumor stroma as potential landscaper for neoplastic initiation. Am J Hum Genet 2006;78:961–72. DOI: 10.1086/504090.

10. Hemalatha S.K., Sengodan S.K., Nadhan R. et al. BRCA1 defective breast cancer cells induce in vitro transformation of cancer associated fibroblasts (CAFs) to metastasis associated fibroblasts (MAF). Sci Rep 2018;8:13903.

11. Huang Y., Ma C., Zhang Q. et al. CD4+ and CD8+ T cells have opposing roles in breast cancer progression and outcome Oncotarget 2015;6:17462–78. DOI: 10.18632/oncotarget.3958.

12. Wang D.Y., Jiang Z., Ben-David Y. et al. Molecular stratification within triplenegative breast cancer subtypes. Sci Rep 2019;9:19107. DOI: 10.1038/s41598-019-55710-w.

13. Omarini C., Guaitoli G., Pipitone S. et al. Neoadjuvant treatments in triple-negative breast cancer patients: where we are now and where we are going. Cancer Manag Res 2018;10:91–103. DOI: 10.2147/cmar.s146658.

14. Goodman A.M, Kato S., Bazhenova L. et al. Tumor mutational burden as an independent predictor of response to immunotherapy in diverse cancers. Mol Cancer Ther 2017;16:2598–608. DOI: 10.1158/1535-7163.mct-17-0386.

15. Ye J., Livergood R.S., Peng G. The role and regulation of human Th17 cells in tumor immunity. Am J Pathol 2013;182(1):10–20. DOI: 10.1016/j.ajpath.2012.08.041.

16. Wilke C.M., Kryczek I., Wei S. et al. Th17 cells in cancer: help or hindrance? Carcinogenesis 2011;32:643–9. DOI: 10.1093/carcin/bgr019.

17. Fridman W.H., Pages F., SautesFridman C., Galon J. The immune contexture in human tumours: impact on clinical outcome. Nat Rev Cancer 2012;12:298–306. DOI: 10.1038/nrc3245.

18. Mahmoud S.M., Paish E.C., Powe D.G. et al. An evaluation of the clinical significance of FOXP3+ infiltrating cells in human breast cancer. Breast Cancer Res Treat 2011;127:99–108. DOI: 10.1007/s10549-010-0987-8.

19. Mahmoud S.M., Paish E.C., Powe D.G. et al. Tumorinfiltrating CD8+ lymphocytes predict clinical outcome in breast cancer. J Clin Oncol 2011;29:1949–55. DOI: 10.1200/jco.2010.30.5037.

20. Jamiyan T., Kuroda H., Yamaguchi R. et al. CD68- and CD163-positive tumorassociated macrophages in triple negative cancer of the breast. Virch Arch 2020;477:767–75. DOI: 10.1007/s00428-020-02855-z.

21. Yang M., Li Z., Ren M. et al. Stromal infiltration of tumor-associated macrophages conferring poor prognosis of patients with basal-like breast carcinoma. J Cancer 2018;9:2308–16. DOI: 10.7150/jca.25155.

22. Ni C., Yang L., Xu Q. et al. CD68- and CD163-positive tumor infiltrating macrophages in non-metastatic breast cancer: a retrospective study and metaanalysis. J Cancer 2019;10:4463–72. DOI: 10.7150/jca.33914.

23. Zhao X., Qu J., Sun Y. et al. Prognostic significance of tumorassociated macrophages in breast cancer: a metaanalysis of the literature. Oncotarget 2017;8:30576–86. DOI: 10.18632/ oncotarget.15736.

24. Tiainen S., Tumelius R., Rilla K. et al. High numbers of macrophages, especially M2-like (CD163-positive), correlate with hyaluronan accumulation and poor outcome in breast cancer. Histopathology 2015;66:873–83. DOI: 10.1111/his.12607.

25. Sousa S., Brion R., Lintunen M. et al. Human breast cancer cells educate macrophages toward the M2 activation status. Breast Cancer Res 2015;17:101–10. DOI: 10.1186/s13058-015-0621-0.

26. Honma N., Horii R., Ito Y. et al. Differences in clinical importance of Bcl-2 in breast cancer according to hormone receptors status or adjuvant endocrine therapy. BMC Cancer 2015;15:698. DOI: 10.1186/s12885-015-1686-y.

27. Nguyen C.V., Nguyen Q.T., Vu H.T. Combined p53 and Bcl-2 immunophenotypes in prognosis of Vietnamese invasive breast carcinoma: a single institutional retrospective analysis. Technol Cancer Res Treat 2020;19:1533033820983081. DOI: 10.1177/1533033820983081.

28. Liu X., Holstege H. van der Gulden H. et al. Somatic loss of BRCA1 and p53 in mice induces mammary tumors with features of human BRCA1-mutated basallike breast cancer. Proc Natl Acad Sci USA 2007;104:12111–6. DOI: 10.1073/pnas.0702969104.

29. Alexandrou S., George S.M., Ormandy C.J. et al. The proliferative and apoptotic landscape of basal-like breast cancer. Int J Mol Sci 2019;20:667. DOI: 10.3390/ijms20030667.

30. Blagih J., Buck M.D., Vousden K.H. p53, cancer and the immune response. J Cell Sci 2020;133:jcs237453. DOI: 10.1242/jcs.237453.