Transmembrane Receptor ROR1 as a Therapeutic Target in Endometrial Cancer

Full Text

Рак эндометрия (РЭ) представляет собой злокачественное новообразование внутренней эпителиальной оболочки матки и является вторым по распространенности гинекологическим злокачественным новообразованием. Заболеваемость РЭ демонстрирует устойчивую тенденцию к росту во всем мире [1, 2].

Многофакторный патогенез РЭ включает генетические, гормональные и средовые факторы. Одним из ключевых генетических факторов является связь РЭ с синдромом Линча, который характеризуется наследственной предрасположенностью к ряду злокачественных новообразований, включая РЭ [3].

К числу факторов риска, увеличивающих вероятность развития данного заболевания, относятся:

• Высокий индекс массы тела (ИМТ), связан с повышением риска развития РЭ. Каждое повышение ИМТ на 5 кг/м2 ассоциируется с повышением риска РЭ на 50% [4].
• Применение тамоксифена, используемого для лечения рака молочной железы, увеличивает риск развития РЭ в 4 раза [5].
• Бесплодие, на фоне хронической ановуляции. [6].

Традиционно выделяют  2 патогенетических типа [2, 7]:

I тип (эстроген-зависимый): чаще всего представлен эндометриоидной карциномой и составляет около 80% случаев РЭ [2]. Данный тип часто связан с ожирением, гиперлипидемией и гиперэстрогенией: ановуляторные маточные кровотечения, бесплодие, позднее наступлением менопаузы и гиперплазия стромы яичников и эндометрия. Тип I характеризуется высоко и умеренно дифференцированными опухолями (82,3% Grade 1 и Grade 2), поверхностной инвазией в миометрии (69,4%), высокой чувствительностью к прогестагенам (80,2%) и благоприятным прогнозом (5-летняя выживаемость составляет 85,6%) [7].

II тип (эстроген-независимый): развивается у женщин, которые не имеют вышеуказанных признаков или эти признаки не ярко выражены. Чаще всего связан с низко дифференцированными опухолями (62,5% Grade 3), наблюдается тенденция к глубокой инвазии в миометрий (65,7%), высокой частотой метастатического поражения лимфатических узлов (27,8%), снижением чувствительности к прогестагенам (42,5%) и сомнительным прогнозом к 5-летней выживаемости (58,8%) [2].

 

Несмотря на значительные успехи в диагностике и лечении, показатели выживаемости на поздних стадиях и при агрессивных подтипах РЭ остаются низкими, что подчеркивает необходимость новых исследований и инновационных подходов к терапии. 

В контексте РЭ, особое внимание уделяется поиску и анализу биомаркеров, которые могут служить индикаторами прогрессирования заболевания, эффективности терапии и прогноза выживаемости. В качестве такого биомаркера рассматривается тирозинкиназоподобный орфанный (сиротский) рецептор 1 (ROR1), который привлекает внимание исследователей благодаря своей связи с агрессивными формами рака и потенциалу в качестве мишени для таргетной терапией.

Тирозинкиназоподобный орфанный рецептор типа 1 (ROR1)

ROR1 играет ключевую роль в эмбриогенезе, а также развитии и прогрессировании РЭ. Этот белок участвует в регуляции метастазирования, пролиферации и химиорезистентности раковых клеток, включая раковые стволовые клетки [8-10]

ROR1 демонстрирует значимую роль в онкогенезе через модуляцию сигнального пути EGFR. Данные, полученные в исследованиях карциномы легкого, свидетельствуют о потенцировании сигнализации EGFR через ROR1, что коррелирует с повышенной клеточной вариабельностью и может способствовать резистентности к противоопухолевым препаратам. Установлено, что ROR1 участвует в активации ключевых сигнальных каскадов, таких как PI3K/Akt и MAPK, которые играют центральную роль в регуляции клеточного цикла и апоптоза. Кроме того, ROR1 способен подавлять противоапоптотическую активность пути p38, что дополнительно усиливает выживаемость клеток [11].

Изучение ROR1 имеет значение не только для понимания механизмов резистентности, но и предоставляет основу для разработки новых терапевтических стратегий. Несмотря на то, что большинство данных было получено в исследованиях рака легкого, есть мнение, что эти механизмы универсальны и могут быть экстраполированы на другие формы рака, включая РЭ. Однако, для подтверждения этих взаимосвязей в контексте РЭ требуется проведение дополнительных исследований, направленных на изучение специфических взаимодействий ROR1 и EGFR [11].

Влияние на сигнальный путь mTOR

Сигнальный путь mTOR (молекулярная цель рапамицина) играет ключевую роль в регуляции клеточного роста, метаболизма и выживания клеток. Его активация подавляет аутофагию, способствуя пролиферации и росту клеток, что критично для онкогенеза. В контексте рака, ROR1 может способствовать прогрессии опухоли через активацию пути PI3K/Akt/mTOR, который является одним из основных регуляторов клеточной пролиферации и инвазии [11].

Кроме того, ROR1 влияет на процесс эпителиально-мезенхимального перехода (ЭМП), который необходим для инвазии и метастазирования опухолевых клеток. Это делает его важным элементом в изучении механизмов прогрессирования рака [12].

 

Во время ЭМП происходят следующие изменения:

• Снижается уровень Е-кадгерина, что приводит к уменьшению межклеточной адгезии и облегчает миграцию клеток [13, 14].
• Клетки приобретают мезенхимальные свойства, включая повышенную экспрессию виментина и факторов транскрипции, таких как SNAIL-1/2 и ZEB-1, что делает их более подвижными и способствует инвазии и метастазированию [13, 15, 16].
• Изменяется клеточная пластичность, благодаря чему клетки становятся менее специализированными и более адаптивными к различным условиям окружающей среды [13, 15].
• Морфология клеток трансформируется из эпителиальной в волокнистую, что дополнительно способствует их мобильности [16].

Эти изменения в совокупности способствуют усилению инвазивного потенциала и метастатической активности опухолевых клеток, что играет ключевую роль в прогрессии раковых заболеваний и их устойчивости к терапии.

Сигнальный путь WNT

Wnt-сигнальный путь представляет собой систему клеточной коммуникации, которая выполняет ключевые функции в регуляции эмбрионального развития, поддержании функционального состояния стволовых клеток, включая их способность к самообновлению, пролиферации и дифференцировке, а также гомеостазе тканей. Нарушения в работе этого сигнального каскада влекут за собой развитие различных патологий, включая онкологические заболевания, в том числе и РЭ [17] 

В нормальных условиях Wnt-сигнальный путь подразделяется на два основных типа: канонический (β-катенин-зависимый) и неканонический (β-катенин-независимый). Канонический путь регулирует экспрессию генов, ответственных за клеточную пролиферацию и дифференцировку, посредством стабилизации β-катенина и его последующего перемещения в ядро клетки. Неканонические пути, такие как планарная клеточная полярность (PCP) и Wnt/Ca²⁺, участвуют в контроле клеточной подвижности и полярности. [18]

При нормальном функционировании канонического Wnt-пути в отсутствии Wnt-лигандов β-катенин удерживается в цитоплазме в комплексе с белками APC и GSK3, что приводит к его деградации. При связывании Wnt-лигандов с рецепторами Frizzled и ко-рецепторами LRP5/6 происходит ингибирование комплекса деградации, что позволяет β-катенину накапливаться и транслоцироваться в ядро, где он взаимодействует с факторами транскрипции TCF/LEF, активируя экспрессию целевых генов. [19]

Канонический Wnt/β-катениновый путь является ключевым регулятором клеточной пролиферации и дифференцировки. В нормальных условиях β-катенин образует комплекс с белками AXIN, APC, GSK-3β и CK1α, что приводит к его фосфорилированию и последующей деградации.[20] Среди них особое значение имеют гены, кодирующие циклин D1 и c-Myc, которые являются важными регуляторами клеточного цикла и роста. [21]

Wnt5a, относящийся к неканоническим лигандам Wnt-сигнального пути, играет значительную роль в патогенезе РЭ, модулируя различные клеточные процессы, включая миграцию, инвазию и выживаемость опухолевых клеток. При РЭ Wnt5a активно участвует в активации неканонических сигнальных путей, таких как Wnt/PCP и Wnt/Ca²⁺, которые регулируют цитоскелетные перестройки и клеточную подвижность. Эти изменения способствуют инвазии опухолевых клеток и их метастазированию. Ключевым механизмом влияния Wnt5a является активация Rho и Rac GTPаз, которые играют важную роль в реорганизации цитоскелета и обеспечении клеточной миграции. Дополнительно, Wnt5a может стимулировать сигнальный путь через JNK (c-Jun N-terminal kinase), что усиливает экспрессию генов, связанных с инвазией и выживаемостью клеток. Эти каскады способствуют эпительано-мезенхимальному переходу (ЭМП). [22]

 

Huilin Zhang и соавторы в своем исследовании изучили роль ROR1 в пролиферации клеток РЭ: ROR1 оказался важным регулятором сигнального пути Wnt, который играет ключевую роль в развитии и прогрессировании РЭ. В условиях in vitro было показано, что повышенные уровни ROR1 способствуют увеличению экспрессии Wnt5a, а также циклина D1 и c-Myc, что усиливает активность сигнального пути Wnt/β-catenin. Это, в свою очередь, стимулирует пролиферацию клеток РЭ за счет активации Wnt5a и последующего вовлечения β-катенина в транскрипционную регуляцию. В рамках in vivo эксперимента влияние ROR1 на пролиферацию клеток эндометрия исследовалось на мышах породы BALB/c. Животные были разделены на группы, где у одних наблюдалась сверхэкспрессия ROR1, а у других уровни этого рецептора снижались. Результаты показали, что опухоли, образованные клетками со сверхэкспрессией ROR1, были значительно больше по сравнению с опухолями из контрольных клеток. Это подтверждает ключевую роль ROR1 в ускорении роста опухоли за счет модуляции сигнальных путей, связанных с Wnt. [9]

Рецептор тирозинкиназоподобный орфанный 2 (ROR2) играет значительную роль в патогенезе РЭ. Исследования показывают, что ROR2 может выполнять функцию супрессора опухолевого роста, в частности, гиперметилирование промотора гена ROR2 приводит к снижению его экспрессии, что коррелирует с более агрессивным течением заболевания и неблагоприятным прогнозом для пациентов [8, 23]. Кроме того, различия в экспрессии ROR1 и ROR2 в клетках РЭ указывают на их противоположные функции: ROR1 способствует прогрессии опухоли, тогда как ROR2 действует как супрессор. Такие различия открывают возможности для разработки таргетных терапий, направленных на модуляцию активности этих рецепторов в зависимости от их роли в конкретном типе опухоли [10]

 

Исследования, посвященные другим видам рака, демонстрируют, что высокая экспрессия ROR1 связана с усилением активности сигнального пути PI3K/AKT/mTOR, что приводит к повышенной пролиферации и снижению апоптоза опухолевых клеток [24]. Поскольку гиперактивация этого пути также характерна для РЭ  [25], можно предположить, что ROR1 играет аналогичную роль в патогенезе данного заболевания.

В исследовании Liu и соавторов, проведенном в 2020 году, была проанализирована когорта из 499 пациенток, из которых у 360 наблюдалась высокая экспрессия ROR1. Результаты показали, что высокая экспрессия ROR1 достоверно ассоциировалась со степенью злокачественности опухоли (p = 0,013), прогрессирующей стадией по классификации FIGO (p = 0,030), снижением общей выживаемости (p = 0,049), повышенным риском рецидивов (p = 0,021). [8]

В исследовании Henry и соавторов, проведенном в 2018 году, были проанализированы данные 87 пациенток. Результаты показали, что высокая экспрессия ROR1 была связана с худшей общей выживаемостью (p = 0,0169), ингибирование ROR1 приводило к снижению пролиферации опухолевых клеток (p = 0,047). [10]

В исследовании Abdelbary и соавторов, проведенном в 2022 году, были изучены данные 100 пациенток с карциномой эндометрия. Установлено, что экспрессия ROR1 значимо коррелировала с высокой степенью злокачественности (p < 0,001), прогрессирующей стадией FIGO (p = 0,002), снижением общей выживаемости (p < 0,001). [26]

(Таблица 1.)

Исследования показали, что повышенная активность Wnt-5a усиливает экспрессию ЦОГ-2 в нейронах гиппокампа [27] и стимулирует выработку воспалительных цитокинов и ЦОГ-2/PG E2 [28] экспрессия которых играет роль в канцерогенезе [29] и химиорезистентности при различных раковых состояниях [29-34]. 

Повышенная экспрессия ROR1 активирует несколько ключевых сигнальных путей, включая ERK, PI3K/AKT, mTOR и CREB [35]., Одновременно CREB, активируемый через ROR1, усиливает экспрессию COX-2, что приводит к увеличению синтеза PGE2 [36]. PGE2 формирует «порочный круг», поддерживая хроническое воспаление, стимулируя канцерогенез и способствуя развитию химиорезистентности при различных типах рака[29-34].

Активация PI3K/AKT приводит к стимуляции mTOR, который подавляет аутофагию и способствует клеточному делению и росту опухолевых клеток [37-40]. 

При этом активация неканонического Wnt-сигналинга через Wnt5a/ROR1 может также вовлекать RhoA, белок семейства GTPаз, который действует как молекулярный “переключатель” и способствует реорганизации цитоскелета и усиливает выживаемость опухолевых клеток, особенно в контексте устойчивости к терапии (например, при остром лимфобластном лейкозе) [41].

Параллельно сигнальный путь WNT/ROR регулирует миграцию и инвазию опухолевых клеток. Это происходит через активацию нисходящих эффекторов — JNK, JUN и ATF2. Активированный ATF2 индуцирует экспрессию генов, связанных с реорганизацией цитоскелета и клеточной подвижностью, что усиливает способность опухолевых клеток к метастазированию. [44, 45]

Этот путь можно визуализировать следующим образом (рис. 1) [32-46, 51]

Наблюдается совместная экспрессия ROR1 и Bcl-2 [47]. Исследования показывают, что активность ROR1 стимулирует Wnt5a, что в свою очередь повышает экспрессию антиапоптотических белков, таких как Bcl-2, усиливая устойчивость клеток к терапии. Было замечено, что блокирование ROR1 подавлял экспрессию двух антиапоптотических белков, Bcl-Xl и Bcl-2, при одновременном увеличении экспрессии проапоптотического белка Bak, каспазы-3 и каспазы-7 [41, 48, 49]. 

Эти данные подтверждают участие экспрессии ROR1 и Bcl-2 в резистентности к терапии, что делает Bcl-2 потенциальной дополнительной мишенью наряду с ROR1.

Методы лечения: 

Антитела против ROR1 впервые были применены в лечении хронического лимфоцитарного лейкоза (ХЛЛ) [50]. В частности, иммуноконъюгаты, содержащие антитела к ROR1, показали эффективность в подавлении роста опухолевых клеток при ХЛЛ.  Результаты показали отсутствие дозозависимой токсичности, длительный период полувыведения и ингибирование экспрессии стволовых клеток при хроническом лимфолейкозе [51].

В контексте РЭ исследования показали, что терапевтические подходы, нацеленные на ROR1, рассматриваются как перспективные для лечения РЭ. Одним из таких препаратов является зиловертамаб ведотин — антитело-конъюгат, сочетающий моноклональное антитело против ROR1 с цитотоксическим агентом монометилауристатином E. Этот препарат продемонстрировал противоопухолевую активность в доклинических моделях и в клинических исследованиях при различных видах рака. В 2022 году D. Liu и соавторами, оценивали влияние моноклонального антитела Zilovertamab на клеточные линии рака яичников и эндометрия.  Антитело было направлено против ROR1. Исследование было сосредоточено на высокодифференцированных серозных клетках рака яичников (HGSOC), включая модели с платиновой резистентностью и дефицитом гомологичной рекомбинации (CaOV3, CaOV3CisR, PEO1 и PEO4), а также на клеточных линиях РЭ (Ishikawa и KLE). Zilovertamab самостоятельно ингибировал пролиферацию клеток HGSOC и EC in vitro, включая модели с платиновой резистентностью и дефицитом гомологичной рекомбинации. Однако эффективность комбинации с традиционными химиотерапевтическими препаратами была ниже, чем при монотерапии зиловертамабом. [52], но в недавнем исследовании NCT02776917, в исследовании фазы 1b, была оценена безопасность и переносимость Zilovertamab и паклитаксела у пациентов с локально распространенным, неоперабельным или метастатическим HER2-негативным раком молочной железы. Результаты показали, что у 16 пациентов (38%), прошедших лечения, имели частичный ответ, и еще 6 пациентов (38%) имели стабильный ответ на опухоль  [53].  

Вероятно, ответ будет варьироваться в зависимости от типа опухоли и клеточной линии. 

Эти данные подчеркивают потенциал зиловертамаба и других ROR1-направленных терапий в лечении РЭ. Необходимы дальнейшие исследования для оценки их эффективности и безопасности в клинических условиях, а также для определения оптимальных схем комбинированной терапии.

 

Заключение: 

Исследования демонстрируют, что тирозинкиназоподобный орфанный рецептор ROR1 играет ключевую роль в развитии и прогрессировании РЭ. ROR1 участвует в активации ряда сигнальных путей, включая PI3K/Akt/mTOR, Wnt/β-катенин и MAPK, которые регулируют процессы пролиферации, апоптоза, инвазии и метастазирования опухолевых клеток. Кроме того, ROR1 способствует ЭМП, усиливая миграцию и инвазию клеток, а также повышая их устойчивость к терапии. Высокая экспрессия ROR1 коррелирует с агрессивным течением заболевания, увеличением опухолевого роста и химиорезистентностью. Экспрессия ROR1 также связана с активацией антиапоптотических механизмов, таких как повышенная экспрессия белков семейства Bcl-2. Это подтверждает его значимость как биомаркера и его роль в качестве потенциальной мишени для терапии. Терапевтические стратегии, нацеленные на ROR1, включая использование антитело-конъюгатов, таких как зиловертамаб, показали многообещающие результаты в доклинических и ранних клинических исследованиях. Однако их эффективность требует дальнейших исследований в контексте РЭ. Будущие исследования должны быть сосредоточены на изучении взаимодействий ROR1 с другими сигнальными каскадами, характерными для РЭ, а также на разработке комбинированных терапий, направленных на преодоление химиорезистентности.

About the authors

Vladislav Sergeevich Skossyrskiy

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: a84astana@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3417-2359
SPIN-code: 6910-0652

student

Russian Federation, address: 8, build. 2, Trubetskaya str., Moscow, 119991, Russia

Ilsina Gilmutdinova

Email: ilsinagilmutdinova815@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7215-5066
Russian Federation

Maxim Sergeevich Boot

Email: but_mc@mail.ru
ORCID iD: 0009-0000-8468-2106
SPIN-code: 1292-2693

Polina Igorevna Zelenchenkova

Email: zelenchenkovapi@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9491-318X

Valeriia Vitalievna Kimutsadze

Email: lerunya-999@mail.ru
ORCID iD: 0009-0001-4084-3921

Veronika Vitalievna Kimutsadze

Email: veronika_kimutsadze@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-7791-4881

Evgenia Alexandrovna Svidinskaya

Author for correspondence.
Email: svidinskaya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2368-1932

Mikhail Borisovich Ageev

Email: mikhaageev@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6603-804X

Elena Alekseevna Sosnova

Email: sosnova-elena@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-1732-6870

References

Supplementary files