350 руб
Журнал «Технологии живых систем» №1 за 2023 г.
Статья в номере:
Экспрессия маркеров желудочной и кишечной дифференцировки в раке желудка: обзор литературы
Тип статьи: обзорная статья
DOI: https://doi.org/10.18127/j20700997-202301-02
УДК: 616-091.8: 616-006.06
Авторы:

Н.В. Данилова1

1 Медицинский научно-образовательный центр, Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова (Москва, Россия)

Аннотация:

Постановка проблемы. Рак желудка является одним из наиболее распространенных злокачественных новообразований человека. Канцерогенез представляет собой специфический процесс с прогредиентным накоплением мутаций в геноме клеток, приводящих к нарушению роста и дифференцировки клеток. Нарушения дифференцировки клеток желудка отражаются, в частности, в изменении экспрессии маркеров желудочной и кишечной дифференцировки, а от фенотипа опухоли могут зависеть ее клиническое поведение и прогноз выживаемости пациентов. Маркеры желудочной и кишечной дифференцировки (MUC2, MUC5AC, CD10 и CDX2) часто используются для определения принадлежности опухолей к кишечному или желудочному типу, однако их прогностическая роль и связь с клинико-морфологическими параметрами опухоли не определены до конца.

Цель работы – сбор и систематизация последних данных об экспрессии маркеров желудочной и кишечной дифференцировки в раке желудка.

Результаты. Систематизированы последние литературные данные о маркерах кишечной и желудочной дифференцировки: желудочный фенотип рака желудка имеет более благоприятные прогностические характеристики по сравнению с кишечным фенотипом; наиболее перспективными прогностическими маркерами являются CDX2 и MUC5AС.

Практическая значимость. Структурированная информация по маркерам желудочной и кишечной дифференцировки ускорит поиск новых прогностических и предиктивных маркеров для улучшения диагностики и лечения больных раком желудка.

Страницы: 16-26
Для цитирования

Данилова Н.В. Экспрессия маркеров желудочной и кишечной дифференцировки в раке желудка: обзор литературы // Технологии живых систем. 2023. T. 20. № 1. С. 16-26. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700997-202301-02

Список источников
  1. Немцова М.В., Быков И.И., Чекунова Н.В., Залетаев Д.В., Глухов А.И., Хоробрых Т.В. Молекулярно-генетическая патология при раке желудка // Технологии живых систем. 2013. Т. 10. № 3. С. 36–47.
  2. Чекунова Н.В., Быков И.И., Хоробрых Т.В., Немцова М.В. Молекулярно-генетические изменения в слизистой культи желудка больных, перенесших субтотальную дистальную резекцию желудка по поводу рака // Технологии живых систем. 2014. Т. 11. № 3. С. 46–51.
  3. Данилова Н.В., Аникина К.А. и др. Экспрессия клаудина-4 в клетках аденокарциномы желудка // Технологии живых систем. 2020. Т. 17. № 3. С. 46–52.
  4. Ridley C., Kouvatsos N., Raynal B.D., Howard M., Collins R.F., Desseyn J.L., Jowitt T.A., Baldock C., Davis C.W., Hardingham T.E., Thornton D.J. Assembly of the respiratory mucin MUC5B: a new model for a gel-forming mucin // J. Biol. Chem. 2014.
  5. V. 289(23). P. 16409–16420.
  6. Bu X.D., Li N., Tian X.Q., Huang P.L. Caco-2 and LS174T cell lines provide different models for studying mucin expression in colon cancer // Tissue Cell. 2011. V. 43(3). P. 201–206.
  7. Hoorens P.R., Rinaldi M., Li R.W., Goddeeris B., Claerebout E., Vercruysse J., Geldhof P. Genome wide analysis of the bovine mucin genes and their gastrointestinal transcription profile // BMC Genomics. 2011. V. 12. P. 140.
  8. Johansson M.E., Sjövall H., Hansson G.C. The gastrointestinal mucus system in health and disease // Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2013. V. 10(6). P. 352–361.
  9. Pérez-Sánchez J., Estensoro I., Redondo M.J., Calduch-Giner J.A., Kaushik S., Sitjà-Bobadilla A. Mucins as diagnostic and prognostic biomarkers in a fish-parasite model: transcriptional and functional analysis // PLoS One. 2013. V. 8(6). P. e65457.
  10. Lang T., Klasson S., Larsson E., Johansson M.E., Hansson G.C., Samuelsson T. Searching the Evolutionary Origin of Epithelial Mucus Protein Components-Mucins and FCGBP // Mol. Biol. Evol. 2016. V. 33(8). P. 1921–1936.
  11. Pigny P., Guyonnet-Duperat V., Hill A.S., Pratt W.S., Galiegue-Zouitina S., d'Hooge M.C., Laine A., Van-Seuningen I., Degand P., Gum J.R., Kim Y.S., Swallow D.M., Aubert J.P., Porchet N. Human mucin genes assigned to 11p15.5: identification and organization of a cluster of genes // Genomics. 1996. V. 38(3). P. 340–352.
  12. Chen Y., Zhao Y.H., Kalaslavadi T.B., Hamati E., Nehrke K., Le A.D., Ann D.K., Wu R. Genome-wide search and identification of a novel gel-forming mucin MUC19/Muc19 in glandular tissues // Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 2004. V. 30(2). P. 155–165.
  13. de Bustros A., Nelkin B.D., Silverman A., Ehrlich G., Poiesz B., Baylin S.B. The short arm of chromosome 11 is a "hot spot" for hypermethylation in human neoplasia // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1988. V. 85(15). P. 5693–5697.
  14. Pinto-de-Sousa J., David L., Reis C.A., Gomes R., Silva L., Pimenta A. Mucins MUC1, MUC2, MUC5AC and MUC6 expression in the evaluation of differentiation and clinico-biological behaviour of gastric carcinoma // Virchows. Arch. 2002. V. 440(3). P. 304–310.
  15. Reis C.A., David L., Carvalho F., Mandel U., de Bolós C., Mirgorodskaya E., Clausen H., Sobrinho-Simões M. Immunohistochemical study of the expression of MUC6 mucin and co-expression of other secreted mucins (MUC5AC and MUC2) in human gastric carcinomas // J. Histochem. Cytochem. 2000. V. 48(3). P. 377–388.
  16. Teixeira A., David L., Reis C.A., Costa J., Sobrinho-Simões M. Expression of mucins (MUC1, MUC2, MUC5AC, and MUC6) and type 1 Lewis antigens in cases with and without Helicobacter pylori colonization in metaplastic glands of the human stomach //
  17. J. Pathol. 2002. V. 197(1). P. 37–43.
  18. Ferreira B., Marcos N.T., David L., Nakayama J., Reis C.A. Terminal alpha1,4-linked N-acetylglucosamine in Helicobacter pylori-associated intestinal metaplasia of the human stomach and gastric carcinoma cell lines // J. Histochem. Cytochem. 2006. V. 54(5).
  19. P. 585–591.
  20. Craanen M.E., Blok P., Dekker W., Ferwerda J., Tytgat G.N. Subtypes of intestinal metaplasia and Helicobacter pylori // Gut. 1992. V. 33(5). P. 597–600.
  21. Kawakubo M., Ito Y., Okimura Y., Kobayashi M., Sakura K., Kasama S., Fukuda M.N., Fukuda M., Katsuyama T., Nakayama J. Natural antibiotic function of a human gastric mucin against Helicobacter pylori infection // Science. 2004. V. 305(5686). P. 1003–1006.
  22. Wi D.H., Cha J.H., Jung Y.S. Mucin in cancer: a stealth cloak for cancer cells // BMB Rep. 2021. V. 54(7). P. 344–355.
  23. Akyürek N., Akyol G., Dursun A., Yamaç D., Günel N. Expression of MUC1 and MUC2 mucins in gastric carcinomas: their relationship with clinicopathologic parameters and prognosis // Pathol. Res. Pract. 2002. V. 198(10). P. 665–674.
  24. Cozzi P.J., Wang J., Delprado W., Perkins A.C., Allen B.J., Russell P.J., Li Y. MUC1, MUC2, MUC4, MUC5AC and MUC6 expression in the progression of prostate cancer // Clin. Exp. Metastasis. 2005. V. 22(7). P. 565–573.
  25. Shi D., Xi X.X. Regulation of MUC6 Methylation Correlates with Progression of Gastric Cancer // Yonsei. Med. J. 2021. V. 62(11). P. 1005–1015.
  26. Terada T. An immunohistochemical study of primary signet-ring cell carcinoma of the stomach and colorectum: II. Expression of MUC1, MUC2, MUC5AC, and MUC6 in normal mucosa and in 42 cases // Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2013. V. 6(4). P. 613–621.
  27. Hondo F.Y., Kishi H., Safatle-Ribeiro A.V., Pessorrusso F.C.S., Ribeiro U., Maluf-Filho F. Characterization of the mucin phenotype can predict gastric cancer recurrence after endoscopic mucosal resection // Arq. Gastroenterol. 2017. V. 54(4). P. 308–314.
  28. Kim D.H., Shin N., Kim G.H., Song G.A., Jeon T.Y., Kim D.H., Lauwers G.Y., Park D.Y. Mucin expression in gastric cancer: reappraisal of its clinicopathologic and prognostic significance // Int. J. Mol. Sci. 2013. V. 137(8). P. 1047–1053.
  29. Oue N., Sentani K., Sakamoto N., Uraoka N., Yasui W. Molecular carcinogenesis of gastric cancer: Lauren classification, mucin phenotype expression, and cancer stem cells // Int. J. Clin. Oncol. 2019. V. 24(7). P. 771–778.
  30. Setia N., Agoston A.T., Han H.S., Mullen J.T., Duda D.G., Clark J.W., Deshpande V., Mino-Kenudson M., Srivastava A., Lennerz J.K., Hong T.S., Kwak E.L., Lauwers G.Y. A protein and mRNA expression-based classification of gastric cancer // Mod. Pathol. 2016.
  31. V. 29(7). P. 772–784.
  32. Xiong Z.F., Shi J., Fu Z.H., Wan H.P., Tu L.X. Phenotypic classification of gastric signet ring cell carcinoma and its relationship with K-ras mutation // Genet. Mol. Res. 2017. V. 16(2).
  33. Kabashima A., Yao T., Sugimachi K., Tsuneyoshi M. Gastric or intestinal phenotypic expression in the carcinomas and background mucosa of multiple early gastric carcinomas // Histopathology. 2000. V. 37(6). P. 513–522.
  34. Egashira Y., Shimoda T., Ikegami M. Mucin histochemical analysis of minute gastric differentiated adenocarcinoma // Pathol. Int. 1999. V. 49(1). P. 55–61.
  35. Nakamura T., Yao T., Kabashima A., Nishiyama K., Maehara Y., Tsuneyoshi M. Loss of phenotypic expression is related to tumour progression in early gastric differentiated adenocarcinoma // Histopathology. 2005. V. 47(4). P. 357–367.
  36. Oue N., Sentani K., Sakamoto N., Yasui W. Clinicopathologic and molecular characteristics of gastric cancer showing gastric and intestinal mucin phenotype // Cancer Sci. 2015. V. 106(8). P. 951–958.
  37. Гаганов Л.Е., Казанцева И.А., Гуревич Л.Е., Устинова Е.И. Иммуногистохимическая экспрессия галектина-3 и е-кадхерина в различных иммунофенотипических вариантах рака желудка // Технологии живых систем. 2012. Т. 9. № 3. С. 28–31.
  38. Ma J., Rubin B.K., Voynow J.A. Mucins, Mucus, and Goblet Cells // Chest. 2018. V. 154(1). P. 169–176.
  39. Van der Sluis M., De Koning B.A., De Bruijn A.C., Velcich A., Meijerink J.P., Van Goudoever J.B., Büller H.A., Dekker J., Van Seuningen I., Renes I.B., Einerhand A.W. Muc2-deficient mice spontaneously develop colitis, indicating that MUC2 is critical for colonic protection // Gastroenterology. 2006. V. 131(1). P. 117–129.
  40. Johansson M.E., Phillipson M., Petersson J., Velcich A., Holm L., Hansson G.C. The inner of the two Muc2 mucin-dependent mucus layers in colon is devoid of bacteria // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2008. V. 105(39). P. 15064–15069.
  41. Aslam F., Palumbo L., Augenlicht L.H., Velcich A. The Sp family of transcription factors in the regulation of the human and mouse MUC2 gene promoters // Cancer Res. 2001. V. 61(2). P. 570–576.
  42. Yamashita M.S.A., Melo E.O. Mucin 2 (MUC2) promoter characterization: an overview // Cell Tissue Res. 2018. V. 374(3). P. 455–463.
  43. Xiao L.J., Zhao S., Zhao E.H., Zheng X., Gou W.F., Xing Y.N., Takano Y., Zheng H.C. Clinicopathological and prognostic significance of MUC-2, MUC-4 and MUC-5AC expression in japanese gastric carcinomas // Asian Pac. J. Cancer Prev. 2012. V. 13(12). P. 6447–6453.
  44. Geramizadeh B., Mokhtari M., Sefidbakht S., Rahsaz M. Mucin profile expression in gastric adenocarcinoma // Middle East J. Dig. Dis. 2012. V. 4(4). P. 211–215.
  45. İlhan Ö., Han Ü., Önal B., Çelık S.Y. Prognostic significance of MUC1, MUC2 and MUC5AC expressions in gastric carcinoma // Turk. J. Gastroenterol. 2010. V. 21(4). P. 345–352.
  46. Machlowska J., Maciejewski R., Sitarz R. The Pattern of Signatures in Gastric Cancer Prognosis // Gastric. Cancer. 2018. V. 19(6). P. 1658.
  47. Park K.K., Yang S.I., Seo K.W., Yoon K.Y., Lee S.H., Jang H.K., Shin Y.M. Correlations of Human Epithelial Growth Factor Receptor 2 Overexpression with MUC2, MUC5AC, MUC6, p53, and Clinicopathological Characteristics in Gastric Cancer Patients with Curative Resection // Gastroenterol. Res. Pract. 2015. V. 2015. P. 946359.
  48. Baldus S.E., Zirbes T.K., Engel S., Hanisch F.G., Mönig S.P., Lorenzen J., Glossmann J., Fromm S., Thiele J., Pichlmaier H., Dienes H.P. Correlation of the immunohistochemical reactivity of mucin peptide cores MUC1 and MUC2 with the histopathological subtype and prognosis of gastric carcinomas // Int. J. Cancer. 1998. V. 79(2). P. 133–138.
  49. Fujimoto A., Ishikawa Y., Ishii T., Yamada A., Igarashi Y., Ohmoto Y., Kaise M. Differences between gastric signet-ring cell carcinoma and poorly differentiated adenocarcinoma: A comparison of histopathologic features determined by mucin core protein and trefoil factor family peptide immunohistochemistry // Pathol. Int. 2017. V. 67(8). P. 398–403.
  50. Zhang H.K., Zhang Q.M., Zhao T.H., Li Y.Y., Yi Y.F. Expression of mucins and E-cadherin in gastric carcinoma and their clinical significance // World J. Gastroenterol. 2004. V. 10(20). P. 3044–3047.
  51. Leteurtre E., Zerimech F., Piessen G., Wacrenier A., Leroy X., Copin M.C., Mariette C., Aubert J.P., Porchet N., Buisine M.P. Relationships between mucinous gastric carcinoma, MUC2 expression and survival // World J. Gastroenterol. 2006. V. 12(21).P. 3324–3331.
  52. Utsunomiya T., Yonezawa S., Sakamoto H., Kitamura H., Hokita S., Aiko T., Tanaka S., Irimura T., Kim Y.S., Sato E. Expression of MUC1 and MUC2 mucins in gastric carcinomas: its relationship with the prognosis of the patients // Clin. Cancer Res. 1998. V. 4(11). P. 2605–2614.
  53. Kerckhoffs K.G.P., Liu D.H.W., Saragoni L., van der Post R.S., Langer R., Bencivenga M., Iglesias M., Gallo G., Hewitt L.C., Fazzi G.E., Vos A.M., Renaud F., Yoshikawa T., Oshima T., Tomezzoli A., de Manzoni G., Arai T. Mucin expression in gastric- and gastro-oesophageal signet-ring cell cancer: results from a comprehensive literature review and a large cohort study of Caucasian and Asian gastric cancer // Gastric Cancer. 2020. V. 23(5). P. 765–779.
  54. Михалева Л.М., Бирюков А.Е. Морфологические и иммуногистохимические особенности тяжелой дисплазии и раннего рака желудка // Архив патологии. 2017. Т. 79(4). С. 22–28.
  55. Zhang C.T., He K.C., Pan F., Li Y., Wu J. Prognostic value of Muc5AC in gastric cancer: A meta-analysis // World J. Gastroenterol. 2015. V. 21(36). P. 10453–10460.
  56. Gürbüz Y., Kahlke V., Klöppel G. How do gastric carcinoma classification systems relate to mucin expression patterns? An immunohistochemical analysis in a series of advanced gastric carcinomas // Virchows. Arch. 2002. V. 440(5). P. 505–511.
  57. Kim S.M., Kwon C.H., Shin N., Park D.Y., Moon H.J., Kim G.H., Jeon T.Y. Decreased Muc5AC expression is associated with poor prognosis in gastric cancer // Int. J. Cancer. 2014. V. 134(1). P. 114–124.
  58. Wang X., Yan F., Shi R., Huang X., Lu S., Xu L., Ren B. Hyper Expression of Mucin 5ac Indicates Poor Cancer Prognoses: A Meta-Analysis // Medicine (Baltimore). 2016. V. 95(1). P. e2396.
  59. Jiang K., Liu H., Xie D., Xiao Q. Differentially expressed genes ASPN, COL1A1, FN1, VCAN and MUC5AC are potential prognostic biomarkers for gastric cancer // Oncol. Lett. 2019. V. 17(3). P. 3191–3202.
  60. Papandreou C.N., Nanus D.M. Is methylation the key to CD10 loss? // J. Pediatr. Hematol. Oncol. 2010. V. 32(1). P. 2–3.
  61. Ruemmele F.M., Schmitz J., Goulet O. Microvillous inclusion disease (microvillous atrophy) // Orphanet. J. Rare Dis. 2006. V. 1. P. 22.
  62. Tian M.M., Zhao A.L., Li Z.W., Li J.Y. Phenotypic classification of gastric signet ring cell carcinoma and its relationship with clinicopathologic parameters and prognosis // World J. Gastroenterol. 2007. V. 13(23). P. 3189–3198.
  63. Sato Y., Itoh F., Hinoda Y., Ohe Y., Nakagawa N., Ueda R., Yachi A., Imai K. Expression of CD10/neutral endopeptidase in normal and malignant tissues of the human stomach and colon // J. Gastroenterol. 1996. V. 31(1). P. 12–17.
  64. Han J.P., Hong S.J., Kim H.K., Kim H.S., Lee Y.N., Lee T.H., Lee J.S. Expression of immunohistochemical markers according to histological type in patients with early gastric cancer // Scand. J. Gastroenterol. 2016. V. 51(1). P. 60–66.
  65. Park D.Y., Srivastava A., Kim G.H., Mino-Kenudson M., Deshpande V., Zukerberg L.R., Song G.A., Lauwers G.Y. CDX2 expression in the intestinal-type gastric epithelial neoplasia: frequency and significance // Mod. Pathol. 2010. V. 23(1). P. 54–61.
  66. Huang W.B., Zhou X.J., Chen J.Y., Zhang L.H., Meng K., Ma H.H., Lu Z.F. CD10-positive stromal cells in gastric carcinoma: correlation with invasion and metastasis // Jpn. J. Clin. Oncol. 2005. V. 35(5). P. 245–250.
  67. 63.   Guo R.J., Suh E.R., Lynch J.P. The role of Cdx proteins in intestinal development and cancer // Cancer Biol. Ther. 2004. V. 3(7). P. 593–601.
  68. Roessler K., Mönig S.P., Schneider P.M., Hanisch F.G., Landsberg S., Thiele J., Hölscher A.H., Dienes H.P., Baldus S.E. Co-expression of CDX2 and MUC2 in gastric carcinomas: correlations with clinico-pathological parameters and prognosis // World J. Gastroenterol. 2005. V. 11(21). P. 3182–3188.
  69. Bai Y.Q., Yamamoto H., Akiyama Y., Tanaka H., Takizawa T., Koike M., Kenji Yagi O., Saitoh K., Takeshita K., Iwai T., Yuasa Y. Ectopic expression of homeodomain protein CDX2 in intestinal metaplasia and carcinomas of the stomach // Cancer Lett. 2002. V. 176(1). P. 47–55.
  70. Seno H., Oshima M., Taniguchi M.A., Usami K., Ishikawa T.O., Chiba T., Taketo M.M. CDX2 expression in the stomach with intestinal metaplasia and intestinal-type cancer: Prognostic implications // Int. J. Oncol. 2002. V. 21(4). P. 769–774.
  71. Carneiro F., Moutinho-Ribeiro M., David L., Seixas M., Sansonetty F., Soares P., Serrano A., Sobrinho-Simões M. Signet ring cell carcinoma of the stomach: a morphometric, ultrastructural, and DNA cytometric study // Ultrastruct. Pathol. 1992. V. 16(6). P. 603–614.
  72. Yamamoto H., Bai Y.Q., Yuasa Y. Homeodomain protein CDX2 regulates goblet-specific MUC2 gene expression // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2003. V. 300(4). P. 813–818.
  73. Masood M.A., Loya A., Yusuf M.A. CDX2 as a prognostic marker in gastric cancer // Gastric Cancer. 2016. V. 79(2). P. 197–200.
  74. Fernández Aceñero, M.J., Sánchez de Molina M.L., Caso A., Vorwald P., Olmo D.G., Palomar J., Estrada L., Díaz Del Arco C. CDX2 expression can predict response to neoadjuvant therapy in gastric carcinoma // Rom. J. Morphol. Embryol. 2017. V. 58(4). P. 1275–1278.
  75. Yan L.H., Wei W.Y., Xie Y.B., Xiao Q. New insights into the functions and localization of the homeotic gene CDX2 in gastric cancer // World J. Gastroenterol. 2014. V. 20(14). P. 3960–3966.
  76. Lu L., Wu M., Sun L., Li W., Fu W., Zhang X., Liu T. Clinicopathological and prognostic significance of cancer stem cell markers CD44 and CD133 in patients with gastric cancer: A comprehensive meta-analysis with 4729 patients involved // Medicine (Baltimore). 2016. V. 95(42). P. e5163.
  77. Saito M., Okayama H., Saito K., Ando J., Kumamoto K., Nakamura I., Ohki S., Ishi Y., Takenoshita S. CDX2 is involved in microRNA-associated inflammatory carcinogenesis in gastric cancer // Oncol. Lett. 2017. V. 14(5). P. 6184–6190.
Дата поступления: 17.11.2022
Одобрена после рецензирования: 02.12.2022
Принята к публикации: 20.02.2023