Сигнальный путь PI3K/AKT/mTOR участвует в развитии резистентности при метастатическом РМЖ

Около 168 000 женщин в США живут с метастатическим раком молочной железы (мРМЖ). В 70% случаев их опухоли экспрессируют гормональные рецепторы (эстрогеновые или прогестероновые) и не экспрессируют рецептор HER2 — так называемый HR+/HER2- мРМЖ. Стандартом лечения HR+/HER- мРМЖ является эндокринная терапия (ЭТ) в комбинации с ингибиторами CDK4/6, однако 30–40% пациентов быстро перестают отвечать на терапию из-за развивающейся резистентности. Авторы новой работы искали маркеры, которые бы помогли предсказать положительный ответ на комбинацию из ЭТ и ингибиторов CDK4/6 для людей с HR+/HER2- мРМЖ.

Для исследования авторы отобрали 20 пациенток с диагнозом HR+/HER2- мРМЖ. Медианный возраст участниц составлял 67,5 лет (разброс 36–79 лет). Авторы также подчеркивают, что в отобранной когорте встречались разные гистологические подтипы мРМЖ, что говорит об отсутствии влияния гистологии опухолей на результат работы. За 12 месяцев 16 пациенток ответили не терапию, у четырех болезнь прогрессировала.

Авторы предположили, что ответ на комбинированную терапию ЭТ и ингибиторами CDK4/6 можно предсказать, основываясь на уровне экспрессии восьми субстратов и регуляторов CDK4/6: фосфорилированных белков Rb, FoxM1, p27 Kip1, циклин D1, а также немодифицированных белков Rb, циклин D1, p27 Kip1 и p16 INK4a. Учитывая, что белок Rb является одним из основных субстратов CDK4/6, авторы определили этот белок как ключевой. Было показано, что фосфорилирование Rb (то есть его инактивация) чаще возникала у пациенток с резистентностью к терапии. Похожие результаты также были продемонстрированы для немодифицированного Rb и модифицированных FoxM1 и циклина D1. Ученые заключают, что увеличенное фосфорилирование субстратов CDK4/6 может быть связано с лекарственной устойчивостью к комбинации ЭТ и ингибиторов CDK4/6.

Следующим шагом авторы изучили 126 различных белков, как модифицированных, так и немодифицированных, чтобы выявить особенности сигнальных путей между пациентками, которые отвечали на терапию и пациентками, у которых развилась резистентность. Был выявлен 61 белок, экспрессия которого статистически различалась между двумя экспериментальными группами. Так, экспрессия белков, вовлеченных в регуляцию Rb, была увеличена для пациенток с резистентностью. Среди этих белков были такие, как CDK2, CDK4, CDC25A, циклин E1 и циклин E2. Инактивация Rb была также ассоциирована с увеличенным уровнем экспрессии маркера пролиферации Ki-67. Кроме того, такие пост-трансляционные модификации гистона H3, как фосфорилирование, ацетилирование и метилирование, также различались в экспериментальных группах, что может указывать на влияние состояния хроматина на ответ при терапии.

Особое значение авторы придали роли сигнального каскада PI3K/AKT/mTOR в возникновении резистентности у пациенток с мРМЖ. Из 61 белка, экспрессия которого статистически различалась между двумя экспериментальными группами, 15 были членами сигнального пути PI3K/AKT/mTOR. Среди пациенток с резистентностью наблюдалась повышенная экспрессия AKT и его регулятора PDK1. Повышенный уровень фосфорилирования был также описан для субстратов AKT — FoxO1, FoxO1/FoxO3, FoxO3, mTOR и его регулятора PRAS40.

Используя секвенирование, авторы показали, что генотипически белок Rb не различался между экспериментальными группами, что указывает на роль посттрансляционных модификаций в регуляции активности этого белка в группе пациенток с резистентностью к терапии. Среди трех пациенток в когорте, не отвечавших на терапию и согласившихся на дополнительную биопсию, только одна была носительницей мутации в гене PIK3CA.

Ученые также проанализировали состав опухолевой стромы для 17 пациенток из 20. Для стромы пациенток с резистентностью была характерна повышенная экспрессия AKT, mTOR и их субстратов.

Позиотиниб оказался эффективным в модели метастатического HER2-положительного рака молочной железы