СОРЦИН КАК ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ МИШЕНЬ ПРИ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИАГНОСТИКЕ И ТАРГЕТНОЙ ТЕРАПИИ РАКА ЛЕГКОГО

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2021-03-01

Е.С. Миронова(1, 2), У.А. Новак-Бобарыкина(3), М.А. Пальцев(4), П.К. Яблонский(1), Е.Г. Соколович(1), И.М. Кветной(1, 3) 1-ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии» Минздрава РФ, Российская Федерация, 191036, Санкт-Петербург, Лиговский проспект, д. 2–4; 2-АННО ВО НИЦ «Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии», Российская Федерация, 197110, Санкт-Петербург, пр. Динамо, д. 3; 3-ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет», Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская набережная, д. 7–9; 4-ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова», Российская Федерация, 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12 Е-mail: katerina.mironova@gerontology.ru

В структуре онкологической заболеваемости в развитых странах рак легкого (РЛ) занимает лидирующее положение. Общая пятилетняя выживаемость при РЛ не превышает 10–20% даже при использовании всего современного арсенала лечебных методов. Множественная лекарственная устойчивость является важным аспектом неэффективности лечения РЛ и актуальным направлением в исследовании опухолей. Фармакокинетические аспекты, такие как абсорбция, распределение, метаболизм и выведение, уменьшают количество химиотерапевтического средства, которое эффективно достигает раковых клеток. Развитие лекарственной устойчивости ограничивает эффективность химиотерапевтического лечения онкологических заболеваний, при этом частота неудач лечения метастатических опухолей составляет более 90%. Исследования показали, что растворимый кальций-связывающий белок сорцин участвует в развитии множественной лекарственной устойчивости различных типов опухолей человека, однако потенциальный молекулярный механизм, лежащий в основе способности сорцина регулировать процесс развития множественной лекарственной устойчивости при РЛ человека до конца не выяснен. Существует неотложная потребность в новых терапевтических стратегиях и дальнейших исследованиях роли молекулы сорцина в развитии фенотипа множественной лекарственной устойчивости, которые помогут определить сорцин как новый диагностический и терапевтический маркер для различных видов РЛ. Данный обзор посвящен анализу современных исследований в этом направлении.
Ключевые слова: 
молекулярная диагностика, рак легкого

Список литературы: 
  1. Bade B.C., Dela Cruz C.S. Lung Cancer 2020: Epidemiology, Etiology, and Prevention. Clin Chest Med. 2020; 41 (1): 1–24. https://doi.org/10.1016/j.ccm.2019.10.001.
  2. Rodriguez-Canales J., Parra-Cuentas E., Wistuba I.I. Diagnosis and Molecular Classification of Lung Cancer. Cancer Treat Res. 2016; 170: 25–46. https://doi.org/10.1007/978-3-319-40389-2_2.
  3. Romaszko A.M., Doboszyńska A. Multiple primary lung cancer: A literature review. Adv Clin Exp Med. 2018; 27 (5): 725–30. https://doi.org/10.17219/acem/68631.
  4. Shabnam B., Padmavathi G., Banik K., Girisa S., Monisha J., Sethi G., Fan L., Wang L., Mao X., Kunnumakkara A.B. Sorcin a Potential Molecular Target for Cancer Therapy. Transl Oncol. 2018; 11 (6): 1379–89. https://doi.org/10.1016/j.tranon.2018.08.015.
  5. Roy N.K., Bordoloi D., Monisha J., Padmavathi G., Kotoky J., Golla R., Kunnumakkara A.B. Specific targeting of Akt kinase isoforms: taking the precise path for prevention and treatment of cancer. Curr Drug Targets. 2017; 18 (4): 421–35.
  6. Padmavathi G., Banik K., Monisha J., Bordoloi D., Shabnam B., Arfuso F., Sethi G., Fan L., Kunnumakkara A.B. Novel tumor necrosis factor-alpha induced protein eight (TNFAIP8/TIPE) family: functions and downstream targets involved in cancer progression. Cancer Lett. 2018; 432: 260–71.
  7. Kim S.I., Lee H.J., Kim S.S., Kwon Y.S., Chun W. Sequestration of sorcin by aberrant forms of tau results in the defective calcium homeostasis. Korean J Physiol Pharmacol. 2016; 20 (4): 387–97.
  8. Meyers M.B., Biedler J.L. Increased synthesis of a low molecular weight protein in vincristine-resistant cells. Biochem Biophys Res Commun. 1981; 99 (1): 228–35.
  9. Mao J., Ling F., Gislaine Pires Sanches J., Yu X., Wei Y., Zhang J. The potential mechanism of action of Sorcin and its interacting proteins. Clin Chim Acta. 2020; 510: 741–5. https://doi.org/10.1016/j.cca.2020.09.011.
  10. Lalioti V.S., Ilari A., O’Connell D.J., Poser E., Sandoval I.V., Colotti G. Sorcin links calcium signaling to vesicle trafficking, regulates Polo-like kinase 1 and is necessary for mitosis. PLoS One. 2014; 9 (1): e85438.
  11. Zhou X., Wu X., Chen B. Sorcin: a novel potential target in therapies of cancers. Cancer Manag Res. 2019; 11: 7327–36. https://doi.org/10.2147/CMAR.S208677.
  12. Genovese I., Ilari A., Assaraf Y.G., Fazi F., Colotti G. Not only P-glycoprotein: Amplification of the ABCB1-containing chromosome region 7q21 confers multidrug resistance upon cancer cells by coordinated overexpression of an assortment of resistance-related proteins. Drug Resist Updat. 2017; 32: 23–46. https://doi.org/10.1016/j.drup.2017.10.003.
  13. Battista T., Fiorillo A., Chiarini V., Genovese I., Ilari A., Colotti G. Roles of Sorcin in Drug Resistance in Cancer: One Protein, Many Mechanisms, for a Novel Potential Anticancer Drug Target. Cancers (Basel). 2020; 12 (4): 887. https://doi.org/10.3390/cancers12040887.
  14. Hu Y., Li S., Yang M., Yan C., Fan D., Zhou Y., Zhang Y., Yagüe E., Xiong D. Sorcin silencing inhibits epithelial-to-mesenchymal transition and suppresses breast cancer metastasis in vivo. Breast Cancer Res Treat. 2014; 143 (2): 287–99. https://doi.org/10.1007/s10549-013-2809-2.
  15. Gao Y., Li W., Liu X., Gao F., Zhao X. Reversing effect and mechanism of soluble resistance-related calcium-binding protein on multidrug resistance in human lung cancer A549/DDP cells. Mol Med Rep. 2015; 11 (3): 2118–24. https://doi.org/10.3892/mmr.2014.2936.
  16. Lei X., Liang Y., Chen J., Xiao S., Lei J., Li J., Duanmu J., Jiang Q., Liu D., Tang C. Sorcin predicts poor prognosis and promotes metastasis by facilitating epithelial-mesenchymal transition in hepatocellular carcinoma. Sci Rep. 2017; 7 (1): 10049.
  17. Tuo H., Shu F., She S., Yang M., Zou X.Q., Huang J., Hu H.D., Hu P., Ren H., Peng S.F. Sorcin induces gastric cancer cell migration and invasion contributing to STAT3 activation. Oncotarget. 2017; 8 (61): 104258–71.
  18. Gupta K., Sirohi V.K., Kumari S., Shukla V., Manohar M., Popli P., Dwivedi A. Sorcin is involved during embryo implantation via activating VEGF/PI3K/Akt pathway in mice. J Mol Endocrinol. 2018; 60 (2): 119–32. https://doi.org/10.1530/JME-17-0153.
  19. Xu P., Jiang Y.F., Wang J.H. shRNA-mediated silencing of sorcin increases drug chemosensitivity in myeloma KM3/DDP and U266/ADM cell lines. Int J Clin Exp Pathol. 2015; 8 (3): 2300–10.
  20. Genovese I., Fiorillo A., Ilari A., Masciarelli S., Fazi F., Colotti G. Binding of doxorubicin to sorcin impairs cell death and increases drug resistance in cancer cells. Cell Death Dis. 2017; 8 (7): e2950.
  21. Qu Y., Yang Y., Liu B., Xiao W. Comparative proteomic profiling identified sorcin being associated with gemcitabine resistance in non-small cell lung cancer. Med Oncol. 2010; 27 (4): 1303–8. https://doi.org/10.1007/s12032-009-9379-5.
  22. Matsumoto T., Hisamatsu Y., Ohkusa T., Inoue N., Sato T., Suzuki S., Ikeda Y., Matsuzaki M. Sorcin interacts with sarcoplasmic reticulum Ca(2+)-ATPase and modulates excitation-contraction coupling in the heart. Basic Res Cardiol. 2005; 100 (3): 250–62. https://doi.org/10.1007/s00395-005-0518-7.
  23. Demidova N.S., Ilyinskaya G.V., Shiryaeva O.A., Chernova O.B., Goncharova S.A., Kopnin B.P. Decreased sensitivity of multidrug-resistant tumor cells to cisplatin is correlated with sorcin gene co-amplification. Neoplasma. 1995; 42 (4): 195–201.
  24. Zhou Y., Xu Y., Tan Y., Qi J., Xiao Y., Yang C., Zhu Z., Xiong D. Sorcin, an important gene associated with multidrug-resistance in human leukemia cells. Leuk Res. 2006; 30 (4): 469–76.
  25. Padar S., van Breemen C., Thomas D.W., Uchizono J.A., Livesey J.C., Rahimian R. Differential regulation of calcium homeostasis in adenocarcinoma cell line A549 and its Taxol-resistant subclone. Br. J. Pharmacol. 2004; 142: 305–16. https://doi.org/10.1038/sj.bjp.0705755.
  26. Zheng B.B., Zhang P., Jia W.W., Yu L.G., Guo X.L. Sorcin, a potential therapeutic target for reversing multidrug resistance in cancer. J Physiol Biochem. 2012; 68 (2): 281–7. https://doi.org/10.1007/s13105-011-0140-0.
  27. Ilari A., Fiorillo A., Poser E., Lalioti V.S., Sundell G.N., Ivarsson Y., Genovese I., Colotti G. Structural basis of Sorcin-mediated calcium-dependent signal transduction. Sci Rep. 2015; 5: 16828. https://doi.org/10.1038/srep16828.
  28. Aggarwal B.B., Kunnumakkara A.B., Harikumar K.B., Gupta S.R., Tharakan S.T., Koca C., Dey S., Sung B. Signal transducer and activator of transcription-3, inflammation, and cancer: how intimate is the relationship? Ann N Y Acad Sci. 2009; 1171: 59–76.
  29. Hu Y., Li S., Yang M., Yan C., Fan D., Zhou Y., Zhang Y., Yague E., Xiong D. Sorcin silencing inhibits epithelial-to-mesenchymal transition and suppresses breast cancer metastasis in vivo. Breast Cancer Res Treat. 2014; 143 (2): 287–99.
  30. Tong W., Sun D., Wang Q., Suo J. Sorcin enhances metastasis and promotes epithelial-to-mesenchymal transition of colorectal cancer. Cell Biochem Biophys. 2015; 72 (2): 453–9.
  31. Landriscina M., Laudiero G., Maddalena F., Amoroso M.R., Piscazzi A., Cozzolino F., Monti M., Garbi C., Fersini A., Pucci P. Mitochondrial chaperone Trap1 and the calcium binding protein Sorcin interact and protect cells against apoptosis induced by antiblastic agents. Cancer Res. 2010; 70 (16): 6577–86.
  32. Yamagishi N., Nakao R., Kondo R., Nishitsuji M., Saito Y., Kuga T., Hatayama T., Nakayama Y. Increased expression of sorcin is associated with multidrug resistance in leukemia cells via up-regulation of MDR1 expression through cAMP response element-binding protein. Biochem Biophys Res Commun. 2014; 448 (4): 430–6.
  33. Genovese I., Fiorillo A., Ilari A., Masciarelli S., Fazi F., Colotti G. Binding of doxorubicin to Sorcin impairs cell death and increases drug resistance in cancer cells. Cell Death Dis. 2017; 8: e2950. https://doi.org/10.1038/cddis.2017.342.
  34. Kitada K., Yamasaki T. The MDR1/ABCB1 regional amplification in large inverted repeats with asymmetric sequences and microhomologies at the junction sites. Cancer Genet Cytogenet. 2007; 178 (2): 120–7.
  35. Yabuki N., Sakata K., Yamasaki T., Terashima H., Mio T., Miyazaki Y., Fujii T., Kitada K. Gene amplification and expression in lung cancer cells with acquired paclitaxel resistance. Cancer Genet Cytogenet. 2007; 173 (1): 1–9. https://doi.org/10.1016/j.cancergencyto.2006.07.020.