Copy number aberrations of DNA BRCA1, NF-κB and PARP1 genes in breast cancer: assotiation with the effect of preoperation chemotherapy and prediction of the disease
Authors: Цыганов М.М. , Ибрагимова М.К. , Дерюшева И.В. , Гарбуков Е.Ю. , Слонимская Е.М. , Литвяков Н.В. 
Published: December 2020

Известно, что дефицит гомологичной рекомбинации в опухолевых клетках, обусловленный, в основном, дефектом генов BRCA1/2, связан с высокой эффективностью лечения и благоприятным прогнозом заболевания. Однако наличие других альтернативных путей репарации ДНК, таких как активация генов NF-κB или PARP1, может оказывать дополнительный негативный эффект. Таким образом, целью работы явилась оценка связи аберраций числа копий ДНК генов BRCA1, NF-κB, PARP1 в опухолевой ткани молочной железы с эффектом химиотерапии и прогнозом заболевания. Материалы и методы. В исследование было включено 85 больных раком молочной железы IIA-IIIB стадии. ДНК выделяли из биопсийных образцов опухолевой ткани с использованием набора QIAamp DNA mini Kit (Qiagen, Germany). Было проведено микроматричное исследование всех образцов опухоли на ДНК-чипах высокой плотности фирмы Affymetrix CytoScanTM HD Array. Для оценки аберраций числа копий ДНК использовали программу «Chromosome Analysis Suite 3.3». Результаты. Было установлено, что наибольшая частота делеций наблюдается в гене BRCA1 (28%, 24 случая из 85), и это статистически значимо сопряжено с объективным ответом на неоадъювантную химиотерапии (p=0,02). Частота амплификации гена PARP1 в исследуемой группе больных составляет 62%, что также определяет хороший ответ на неоадъювантную химиотерапию вне зависимости от наличия аберраций других исследуемых генов. При анализе прогностической значимости аберраций генов было показано, что амплификация гена PARP1 является неблагоприятным маркером безметастатической выживаемости (log-rank test, p=0,02). Выводы. На основании полученных данных можно полагать, что аберрантное состояние генов BRCA1 и PARP1 в опухоли молочной железы, может также являться перспективным маркером эффективности химиотерапии и прогноза заболевания, что подтверждает актуальность исследования, но и требует дальнейшего детального изучения.

It is well known that the presence in the tumor cells of such a phenomenon as a deficiency of homologous recombination, caused mainly by a defect in the BRCA1/2 genes, is associated with a favorable treatment effect and prognosis of the disease. But it has been established that the presence of other alternative ways of DNA repair, such as activation of the NF-κB or PARP1 genes, may have an additional negative effect. Thus, the aim of the work was to assess the association of chromosomal aberrations of the BRCA1, NF-κB, PARP1 genes in tumor breast tissue with the effect of chemotherapy and the prognosis of the disease. Materials and methods. The study included 85 patients with stage IIA - IIIB breast cancer. DNA was isolated from biopsy specimens of tumor tissue using the QIAamp DNA mini Kit (Qiagen, Germany). A microarray was studied for all tumor samples on Affymetrix CytoScanTM HD Array high-density DNA chips. To estimate the aberrations of the number of DNA copies, the program Chromosome Analysis Suite 3.3 was used. Results. It was found that the highest frequency of deletions is observed in the BRCA1 gene (28%, 24 cases out of 85), and this is statistically significantly associated with an objective response to neoadjuvant chemotherapy (p=0.02). The frequency of amplification of PARP1 in the studied group of patients is 62%, which also determines the presence of a good response to neoadjuvant chemotherapy, regardless of the presence of chromosomal aberrations of other have study genes. When analyzing the prognostic significance of gene aberrations, it was shown that PARP1 amplification is an unfavorable marker of metastatic-free survival (log-rank test, p=0.02). Conclusion. Based on the data obtained, it can be assumed that the aberrant state of the BRCA1 and PARP1 genes in a breast cancer may also be a promising marker of the effectiveness of chemotherapy and disease prognosis, which confirms the undoubted relevance of the study, but also requires further detailed study.