TRF2 và VEGF-A: một mối quan hệ chưa biết với tác động dự đoán đến khả năng sống sót của bệnh nhân ung thư đại trực tràng

Roberto Dinami1, Manuela Porru1, Carla Azzurra Amoreo2, Isabella Sperduti3, Marcella Mottolese2, Simonetta Buglioni2, Daniele Marinelli4,5, Marcello Maugeri-Saccà4, Andrea Sacconi1, Giovanni Blandino1, Carlo Leonetti6, Giuliana Di Rocco7, Alessandra Verdina7, Francesca Spinella8, Francesco Fiorentino8, Gennaro Ciliberto9, Annamaria Biroccio1, Pasquale Zizza1
1Oncogenomic and Epigenetic Unit, IRCCS, Regina Elena National Cancer Institute, Rome, Italy
2Pathology Unit, IRCCS Regina Elena National Cancer Institute, Rome, Italy
3Department of Biostatistics, IRCCS – Regina Elena National Cancer Institute, Rome, Italy
4Division of Medical Oncology 2, IRCCS - Regina Elena National Cancer Institute, Rome, Italy
5Division of Medical and Molecular Medicine, Sapienza - Università di Roma, Rome, Italy
6SAFU, IRCCS - Regina Elena National Cancer Institute, Rome, Italy
7Unit of Cellular Networks and Molecular Therapeutic Targets, IRCCS - Regina Elena National Cancer Institute, Rome, Italy
8GENOMA-Molecular Genetics Laboratory, Rome, Italy
9Scientific Direction, IRCCS - Regina Elena National Cancer Institute, Rome, Italy

Tóm tắt

Ung thư đại trực tràng là một trong những loại tumor phổ biến nhất ở các quốc gia phát triển và, bất chấp những cải tiến trong điều trị và chẩn đoán, tỷ lệ tử vong của bệnh nhân vẫn cao, cho thấy nhu cầu cấp thiết về các biomarker mới để xác định chính xác các bệnh nhân có nguy cơ cao mắc ung thư đại trực tràng, những người sẽ được hưởng lợi từ các phương pháp điều trị cụ thể. Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng protein telomer TRF2 được biểu hiện quá mức trong ung thư đại trực tràng và nó thúc đẩy sự hình thành và tiến triển của khối u thông qua các chức năng ngoài telomer. Hơn nữa, chúng tôi và các nhóm khác đã chứng minh, cả in vitro trên các dòng tế bào đã thiết lập và in vivo trên chuột mang khối u, rằng TRF2 điều chỉnh sự tạo mạch hoá do VEGF-A trung gian. Trong bài báo này, dữ liệu của chúng tôi chứng minh mối tương quan chặt chẽ giữa TRF2 và VEGF-A có ý nghĩa tiên lượng ở bệnh nhân ung thư đại trực tràng. Đối với nghiên cứu này, chúng tôi đã lấy mẫu 185 bệnh nhân ung thư đại trực tràng được phẫu thuật và chẩn đoán tại Viện Ung thư Quốc gia Regina Elena ở Rome và điều tra mối liên hệ giữa kết quả sống sót và mức độ của VEGF-A và TRF2. Phân tích hóa mô miễn dịch của vi mảng mô cho thấy rằng TRF2 có tương quan dương tính với sự biểu hiện của VEGF-A trong nhóm bệnh nhân của chúng tôi. Hơn nữa, phân tích về sự sống sót của bệnh nhân, được xác nhận trong một tập dữ liệu lớn hơn từ TCGA, cho thấy rằng sự đồng biểu hiện của TRF2 và VEGF-A tương quan với kết quả lâm sàng kém ở bệnh nhân ung thư đại trực tràng giai đoạn I-III, bất kể trạng thái đột biến của các oncogene thúc đẩy. Kết quả của chúng tôi cho phép xác định mối tương quan dương tính giữa mức độ cao của TRF2 và VEGF-A như một biomarker tiên lượng mới để xác định nhóm bệnh nhân ung thư đại trực tràng có nguy cơ cao mà có thể hưởng lợi từ các phác đồ điều trị cụ thể.

Từ khóa

#ung thư đại trực tràng #TRF2 #VEGF-A #biomarker tiên lượng

Tài liệu tham khảo

Marmol I, Sanchez-de-Diego C, Pradilla Dieste A, Cerrada E, Rodriguez Yoldi MJ. Colorectal Carcinoma: A General Overview and Future Perspectives in Colorectal Cancer. Int J Mol Sci. 2017;18(1):197. Kuipers EJ, Grady WM, Lieberman D, Seufferlein T, Sung JJ, Boelens PG, et al. Colorectal cancer. Nat Rev Dis Primers. 2015;1:15065. Bray F, Ferlay J, Soerjomataram I, Siegel RL, Torre LA, Jemal A. 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. Loupakis F, Stein A, Ychou M, Hermann F, Salud A, Osterlund P. A review of clinical studies and practical guide for the Administration of Triplet Chemotherapy Regimens with Bevacizumab in first-line metastatic colorectal Cancer. Target Oncol. 2016;11(3):293–308. Ohhara Y, Fukuda N, Takeuchi S, Honma R, Shimizu Y, Kinoshita I, et al. Role of targeted therapy in metastatic colorectal cancer. World J Gastrointest Oncol. 2016;8(9):642–55. Van der Jeught K, Xu HC, Li YJ, Lu XB, Ji G. Drug resistance and new therapies in colorectal cancer. World J Gastroenterol. 2018;24(34):3834–48. Bianchi P, Laghi L, Delconte G, Malesci A. Prognostic value of colorectal cancer biomarkers. Cancers (Basel). 2011;3(2):2080–105. Bockelman C, Engelmann BE, Kaprio T, Hansen TF, Glimelius B. Risk of recurrence in patients with colon cancer stage II and III: a systematic review and meta-analysis of recent literature. Acta Oncol. 2015;54(1):5–16. Grothey A, Sobrero AF, Shields AF, Yoshino T, Paul J, Taieb J, et al. Duration of adjuvant chemotherapy for stage III Colon Cancer. N Engl J Med. 2018;378(13):1177–88. Gao S, Tibiche C, Zou J, Zaman N, Trifiro M, O'Connor-McCourt M, et al. Identification and construction of combinatory Cancer Hallmark-based gene signature sets to predict recurrence and chemotherapy benefit in stage II colorectal Cancer. JAMA Oncol. 2016;2(1):37–45. Walther A, Johnstone E, Swanton C, Midgley R, Tomlinson I, Kerr D. Genetic prognostic and predictive markers in colorectal cancer. Nat Rev Cancer. 2009;9(7):489–99. Yu J, Wu WK, Li X, He J, Li XX, Ng SS, et al. Novel recurrently mutated genes and a prognostic mutation signature in colorectal cancer. Gut. 2015;64(4):636–45. Sho S, Court CM, Winograd P, Russell MM, Tomlinson JS. A prognostic mutation panel for predicting cancer recurrence in stages II and III colorectal cancer. J Surg Oncol. 2017;116(8):996–1004. Guinney J, Dienstmann R, Wang X, de Reynies A, Schlicker A, Soneson C, et al. The consensus molecular subtypes of colorectal cancer. Nat Med. 2015;21(11):1350–6. Bisoffi M, Heaphy CM, Griffith JK. Telomeres: prognostic markers for solid tumors. Int J Cancer. 2006;119(10):2255–60. Kroupa M, Rachakonda SK, Liska V, Srinivas N, Urbanova M, Jiraskova K, et al. Relationship of telomere length in colorectal cancer patients with cancer phenotype and patient prognosis. Br J Cancer. 2019;121(4):344–50. Chan SW, Blackburn EH. New ways not to make ends meet: telomerase, DNA damage proteins and heterochromatin. Oncogene. 2002;21(4):553–63. de Lange T. Shelterin-Mediated Telomere Protection. Annu Rev Genet. 2018;52:223–47. Shay JW, Wright WE. Role of telomeres and telomerase in cancer. Semin Cancer Biol. 2011;21(6):349–53. Shay JW. Role of telomeres and telomerase in aging and Cancer. Cancer Discov. 2016;6(6):584–93. Bertorelle R, Rampazzo E, Pucciarelli S, Nitti D, De Rossi A. Telomeres, telomerase and colorectal cancer. World J Gastroenterol. 2014;20(8):1940–50. Simonet T, Zaragosi LE, Philippe C, Lebrigand K, Schouteden C, Augereau A, et al. The human TTAGGG repeat factors 1 and 2 bind to a subset of interstitial telomeric sequences and satellite repeats. Cell Res. 2011;21(7):1028–38. Yang D, Xiong Y, Kim H, He Q, Li Y, Chen R, et al. Human telomeric proteins occupy selective interstitial sites. Cell Res. 2011;21(7):1013–27. Biroccio A, Cherfils-Vicini J, Augereau A, Pinte S, Bauwens S, Ye J, et al. TRF2 inhibits a cell-extrinsic pathway through which natural killer cells eliminate cancer cells. Nat Cell Biol. 2013;15(7):818–28. Diala I, Wagner N, Magdinier F, Shkreli M, Sirakov M, Bauwens S, et al. Telomere protection and TRF2 expression are enhanced by the canonical Wnt signalling pathway. EMBO Rep. 2013;14(4):356–63. Biroccio A, Rizzo A, Elli R, Koering CE, Belleville A, Benassi B, et al. TRF2 inhibition triggers apoptosis and reduces tumourigenicity of human melanoma cells. Eur J Cancer. 2006;42(12):1881–8. Munoz P, Blanco R, Flores JM, Blasco MA. XPF nuclease-dependent telomere loss and increased DNA damage in mice overexpressing TRF2 result in premature aging and cancer. Nat Genet. 2005;37(10):1063–71. Bai Y, Lathia JD, Zhang P, Flavahan W, Rich JN, Mattson MP. Molecular targeting of TRF2 suppresses the growth and tumorigenesis of glioblastoma stem cells. Glia. 2014;62(10):1687–98. Dong W, Shen R, Wang Q, Gao Y, Qi X, Jiang H, et al. Sp1 upregulates expression of TRF2 and TRF2 inhibition reduces tumorigenesis in human colorectal carcinoma cells. Cancer Biol Ther. 2009;8(22):2166–74. Nakanishi K, Kawai T, Kumaki F, Hiroi S, Mukai M, Ikeda E, et al. Expression of mRNAs for telomeric repeat binding factor (TRF)-1 and TRF2 in atypical adenomatous hyperplasia and adenocarcinoma of the lung. Clin Cancer Res. 2003;9(3):1105–11. Diehl MC, Idowu MO, Kimmelshue KN, York TP, Jackson-Cook CK, Turner KC, et al. Elevated TRF2 in advanced breast cancers with short telomeres. Breast Cancer Res Treat. 2011;127(3):623–30. Rizzo A, Iachettini S, Salvati E, Zizza P, Maresca C, D'Angelo C, et al. SIRT6 interacts with TRF2 and promotes its degradation in response to DNA damage. Nucleic Acids Res. 2017;45(4):1820–34. Zizza P, Dinami R, Porru M, Cingolani C, Salvati E, Rizzo A, et al. TRF2 positively regulates SULF2 expression increasing VEGF-A release and activity in tumor microenvironment. Nucleic Acids Res. 2019;47(7):3365–82. Benhamou Y, Picco V, Raybaud H, Sudaka A, Chamorey E, Brolih S, et al. Telomeric repeat-binding factor 2: a marker for survival and anti-EGFR efficacy in oral carcinoma. Oncotarget. 2016;7(28):44236–51. Angelucci A, Delle Monache S, Cortellini A, Di Padova M, Ficorella C. “Vessels in the Storm”: Searching for Prognostic and Predictive Angiogenic Factors in Colorectal Cancer. Int J Mol Sci. 2018;19(1):299. Abdalla AME, Xiao L, Ullah MW, Yu M, Ouyang C, Yang G. Current challenges of Cancer anti-angiogenic therapy and the promise of Nanotherapeutics. Theranostics. 2018;8(2):533–48. Maj E, Papiernik D, Wietrzyk J. Antiangiogenic cancer treatment: the great discovery and greater complexity (review). Int J Oncol. 2016;49(5):1773–84. Viallard C, Larrivee B. Tumor angiogenesis and vascular normalization: alternative therapeutic targets. Angiogenesis. 2017;20(4):409–26. Baran B, Mert Ozupek N, Yerli Tetik N, Acar E, Bekcioglu O, Baskin Y. Difference between left-sided and right-sided colorectal Cancer: a focused review of literature. Gastroenterology Res. 2018;11(4):264–73. Tie J, Gibbs P, Lipton L, Christie M, Jorissen RN, Burgess AW, et al. Optimizing targeted therapeutic development: analysis of a colorectal cancer patient population with the BRAF(V600E) mutation. Int J Cancer. 2011;128(9):2075–84. Tol J, Nagtegaal ID, Punt CJ. BRAF mutation in metastatic colorectal cancer. N Engl J Med. 2009;361(1):98–9. Lee JC, Chow NH, Wang ST, Huang SM. Prognostic value of vascular endothelial growth factor expression in colorectal cancer patients. Eur J Cancer. 2000;36(6):748–53. Boscolo-Rizzo P, Rampazzo E, Polesel J, Giunco S, Menegaldo A, Mantovani M, et al. Predictive and prognostic significance of telomerase levels/telomere length in tissues and peripheral blood in head and neck squamous cell carcinoma. Sci Rep. 2019;9(1):17572. Minafra M, Laforgia R, Sederino MG, Fedele S, Delvecchio A, Lattarulo S, et al. Study of the role of telomerase in colorectal cancer: preliminary report and literature review. G Chir. 2017;38(5):213–8. Cherfils-Vicini J, Iltis C, Cervera L, Pisano S, Croce O, Sadouni N, et al. Cancer cells induce immune escape via glycocalyx changes controlled by the telomeric protein TRF2. EMBO J. 2019;38(11):e100012. Ozden S, Tiber PM, Ozgen Z, Ozyurt H, Serakinci N, Orun O. Expression of TRF2 and its prognostic relevance in advanced stage cervical cancer patients. Biol Res. 2014;47:61. Hussain T, Saha D, Purohit G, Kar A, Kishore Mukherjee A, Sharma S, et al. Transcription regulation of CDKN1A (p21/CIP1/WAF1) by TRF2 is epigenetically controlled through the REST repressor complex. Sci Rep. 2017;7(1):11541. Purohit G, Mukherjee AK, Sharma S, Chowdhury S. Extratelomeric binding of the telomere binding protein TRF2 at the PCGF3 promoter is G-Quadruplex motif-dependent. Biochemistry. 2018;57(16):2317–24. El Mai M, Wagner KD, Michiels JF, Ambrosetti D, Borderie A, Destree S, et al. The Telomeric protein TRF2 regulates angiogenesis by binding and activating the PDGFRbeta promoter. Cell Rep. 2014;9(3):1047–60. Folkman J. Angiogenesis in cancer, vascular, rheumatoid and other disease. Nat Med. 1995;1(1):27–31. Liotta LA, Kleinerman J, Saidel GM. Quantitative relationships of intravascular tumor cells, tumor vessels, and pulmonary metastases following tumor implantation. Cancer Res. 1974;34(5):997–1004. Folkman J. What is the evidence that tumors are angiogenesis dependent? J Natl Cancer Inst. 1990;82(1):4–6. Kang SM, Maeda K, Onoda N, Chung YS, Nakata B, Nishiguchi Y, et al. Combined analysis of p53 and vascular endothelial growth factor expression in colorectal carcinoma for determination of tumor vascularity and liver metastasis. Int J Cancer. 1997;74(5):502–7. Zafirellis K, Agrogiannis G, Zachaki A, Gravani K, Karameris A, Kombouras C. Prognostic significance of VEGF expression evaluated by quantitative immunohistochemical analysis in colorectal cancer. J Surg Res. 2008;147(1):99–107. Des Guetz G, Uzzan B, Nicolas P, Cucherat M, Morere JF, Benamouzig R, et al. Microvessel density and VEGF expression are prognostic factors in colorectal cancer. Meta-analysis of the literature. Br J Cancer. 2006;94(12):1823–32. Takahashi Y, Tucker SL, Kitadai Y, Koura AN, Bucana CD, Cleary KR, et al. Vessel counts and expression of vascular endothelial growth factor as prognostic factors in node-negative colon cancer. Arch Surg. 1997;132(5):541–6. Zheng S, Han MY, Xiao ZX, Peng JP, Dong Q. Clinical significance of vascular endothelial growth factor expression and neovascularization in colorectal carcinoma. World J Gastroenterol. 2003;9(6):1227–30. Zygon J, Szajewski M, Kruszewski WJ, Rzepko R. VEGF, Flt-1, and microvessel density in primary tumors as predictive factors of colorectal cancer prognosis. Mol Clin Oncol. 2017;6(2):243–8. Saad RS, Liu YL, Nathan G, Celebrezze J, Medich D, Silverman JF. Endoglin (CD105) and vascular endothelial growth factor as prognostic markers in colorectal cancer. Mod Pathol. 2004;17(2):197–203. Martins SF, Reis RM, Rodrigues AM, Baltazar F, Filho AL. Role of endoglin and VEGF family expression in colorectal cancer prognosis and anti-angiogenic therapies. World J Clin Oncol. 2011;2(6):272–80.