Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Бунга О.Д.

Медицинский научно-образовательный институт МГУ имени М.В. Ломоносова

Данилова Н.В.

Медицинский научно-образовательный институт МГУ имени М.В. Ломоносова

Клаудин-18.2 и рак желудка: от физиологии к канцерогенезу

Авторы:

Бунга О.Д., Данилова Н.В.

Подробнее об авторах

Журнал: Архив патологии. 2024;86(6): 92‑99

Прочитано: 2569 раз


Как цитировать:

Бунга О.Д., Данилова Н.В. Клаудин-18.2 и рак желудка: от физиологии к канцерогенезу. Архив патологии. 2024;86(6):92‑99.
Bunga OD, Danilova NV. Claudin-18.2 and gastric cancer: from physiology to carcinogenesis. Russian Journal of Archive of Pathology. 2024;86(6):92‑99. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/patol20248606192

Рекомендуем статьи по данной теме:

Клаудины — семейство молекул межклеточной адгезии, включающее 27 трансмембранных белков, которые играют ключевую роль в формировании плотных контактов (tight junctions) [1]. Они могут быть обнаружены в разных органах и тканях, где обеспечивают постоянство компартментов, различающихся содержанием растворенных веществ, регулируя главным образом парацеллюлярный транспорт в эпителиальных тканях [2]. Плотные контакты также выполняют ряд дополнительных функций: поддержание апикально-базальной и планарной полярности, регуляция клеточной подвижности, пролиферации, дифференциации; имеются данные о их роли в морфогенезе органов и тканей [3, 4]. Одним из представителей данного семейства является клаудин-18 (CLDN18), имеющий две изоформы: клаудин-18.1 (CLDN18.1) и клаудин-18.2 (CLDN18.2). Клаудин-18.1 преимущественно представлен на альвеолярном эпителии, тогда как клаудин-18.2 ограничен эпителием слизистой оболочки желудка. В последние годы клаудин-18 привлек внимание исследователей, поскольку накопились данные о его роли в канцерогенезе [5—12] и воспалении [8, 13—15], поэтому возникли идеи по его использованию в качестве диагностической [12, 16—19] и терапевтической мишени [20—30].

На данный момент большой интерес вызывает взаимосвязь изоформы клаудин-18.2 и рака желудка; за последние несколько лет было проведено достаточно много исследований, касающихся связи его экспрессии с клинико-морфологическими характеристиками рака желудка; изучались прогностическая значимость, ассоциация со стадированием по TNM, классификацией по Lauren, коэкспрессия с другими диагностическими молекулами и др.

Клаудины

Члены семейства клаудинов — это трансмембранные белки с массой от 20 до 27 кДа, имеющие характерную молекулярную структуру, которая была определена методом кристаллографии мышиных клаудинов 15, 19 и человеческого клаудина-4. Клаудины имеют 4 трансмембранных домена, состоящие из четырех плотных спиральных пучков, N- и C-концы, находящиеся в цитоплазме и 2 внеклеточных сегмента (ECS1, ECS2), представляющие собой β-листы, сформированные из пяти β-цепей [20, 31].

Отличительной чертой клаудинов является также наличие консенсусного мотива W-LW-C-C в первом внеклеточном сегменте (ECS1), наличие которого определяет сворачивание β-листа и поддерживает его стабильность. На наиболее открытых участках внеклеточных сегментов (ECS1, ECS2) находятся вариабельные области, вероятно, отвечающие за межклеточные взаимодействия, при этом они также определяют, какие комбинации клаудинов могут участвовать в трансвзаимодействиях между соседними клетками, которые наряду с цисдимеризацией и цис-полимеризацией клаудинов влияют на функционирование парацеллюлярного барьера [1].

Однако, несмотря на схожую структуру, клаудины различаются по аминокислотному составу внеклеточных сегментов, что, например, обусловливает вариабельность связывания энтеротоксина Clostridium perfringens (CPE) [31]. Соответственно своим особенностям строения клаудины неравномерно распределены в органах и тканях, где формируют парацеллюлярные барьеры определенной степени проницаемости для конкретных анионов, катионов и воды [32].

Члены семейства клаудинов обнаруживаются на эпителии слизистой оболочки желудка, кишечника, мочевого пузыря, респираторного тракта, экзокринных желез, герминативных органов, почечных канальцев, в печени, на олигодендроцитах центральной нервной системы, в эпидермисе, органах зрительного и слухового анализаторов, где выполняют специфические функции [32]. Например, показано, что мыши, нокаутированные по гену клаудина-11, характеризуются потерей слуха, стерильностью мужских особей и дефектами центральной нервной системы [33].

Таким образом, в условиях нормальной физиологии в соответствии с локализацией в ткани экспрессируется определенный набор клаудинов. Так, в желудке крысы представлен клаудин-3, расположенный преимущественно в поверхностных эпителиальных клетках вдоль базолатеральной мембраны, тогда как клаудин-4 обнаруживается в железах кардиальной части желудка главным образом в составе плотных контактов. При этом клаудин-5 равномерно распределен в железах желудка и расположен на базолатеральной мембране. Известно также, что в желудке человека наблюдается высокая экспрессия генов клаудина 12, 23 и 18.2 [32]. Регуляция экспрессии клаудинов связана с изменением передачи сигнала через транскрипционные факторы: TNF-α/NF-κB, TGF-β-Smad/Snail, PPARγ, SP1, HNF-1α, HNF-4α, CDX1, CDX2, GATA-4, Grhl2 и T/EBP/NKX2.1 [32].

Помимо поддержания постоянства компартментов, клаудины демонстрируют и другие функции: обнаруженный в энтероцитах пул клаудинов 1 и 7, расположенный на базолатеральной мембране, предположительно участвует в передаче клеточного сигнала; показано, что локализованные на базальной мембране эпителиальных клеток клаудины, обеспечивающие взаимодействие с внеклеточным матриксом, в частности клаудин-7, могут быть ключевыми регуляторами экспрессии генов. Существуют данные, подтверждающие наличие в ядре клаудинов, например, клаудина-1, его способность к транспорту в ядро и влияние на транскрипцию генов, а соответственно на пролиферацию, адгезию и гибель клеток [34], также было показано, что в клетках рака желудка обнаруживается аномальная ядерная экспрессия клаудина-3 при отсутствии типичной экспрессии на клеточной мембране [35].

Говоря о значении клаудинов, важно упомянуть об их роли в эмбриогенезе: клаудины поддерживают апикально-базальную полярность, что необходимо для правильной закладки эпителиальных трубок, и планарную полярность, которая имеет значение в формировании нервной трубки; взаимодействие клаудинов с RhoA на апикальной клеточной мембране регулирует актомиозиновое сокращение и соответственно процесс инвагинации эпителиальных трубок; формирование клаудинами парацеллюлярного барьера способствует поддержанию гидростатического давления в бластоцеле и соответственно расширению его просвета [3].

Описанное выше разнообразие выполняемых функций говорит о том, что участие в формировании плотных контактов далеко не единственная роль клаудинов, а значит, исследования в области биологии клаудинов актуальны, а потенциал влияния этих молекул на жизнедеятельность клетки еще не изучен в полной мере.

Клаудин-18: физиология и патология

Клаудин-18 является представителем семейства клаудинов, кодируюший его ген CLDN18 находится в локусе 3q22.3, занимает примерно 35 кб, состоит из 6 экзонов и 5 интронов [2]. При этом существует две изоформы клаудина-18, которые образуются за счет альтернативного сплайсинга экзонов 1a и 1b; имеются также данные филогенетического анализа, которые демонстрируют высокую консервативность гена клаудина-18 в отношении структуры и последовательности нуклеотидов [2].

Предполагается, что данный член семейства имеет сходную с другими клаудинами структуру, однако у клаудина-18 есть особенности строения. Например, для него характерны большая длина второго внеклеточного сегмента, ECS2 (более 25 аминокислотных остатков) по сравнению с другими представителями и отсутствие способности связывать энтеротоксин Clostridium perfringens [31].

Как уже говорилось ранее, существует две изоформы клаудина-18. Клаудин-18.1 обнаруживается преимущественно в легких, а клаудин-18.2 — в желудке, однако имеются данные об экспрессии клаудина-18 и в других локализациях без указания на изоформу: внутреннее ухо [33], эпидермис [13], волосяные фолликулы и радиальная глия [36]. Показано также, что изоформа клаудин-18.2 встречается в костной ткани: в остеокластах он ингибирует передачу сигнала через ZO-2, таким образом подавляя дифференцировку остеокластов и как следствие резорбцию кости [37].

Клаудин-18.1

Клаудин-18.1 является специфичным для альвеолоцитов и отвечает за барьерную функцию эпителия дыхательных путей; показано, что его уровень снижен у пациентов с бронхиальной астмой, ассоциированной с высоким уровнем T-хелперов второго типа (Th2), а IL-13 подавляет его экспрессию в первичных клеточных культурах как у человека, так и мышей [14]. Известно, что мыши, нокаутированные по гену клаудина-18.1, после интраназальной сенсибилизации антигеном аспергилла показывают более значительное повышение уровня IgE в сыворотке крови и более выраженную гиперреактивность дыхательных путей по сравнению с мышами дикого типа [14]. Эти данные свидетельствуют о значительной роли клаудина-18.1 в осуществлении барьерной функции эпителия дыхательных путей, и соотносятся с гипотезой о том, что повышенная проницаемость эпителия может способствовать большей сенсибилизации к антигенам и реактивности дыхательных путей у пациентов с астмой [14].

Показано, что гомеодоменсодержащий транскрипционный фактор T/EBP/NKX2.1, который является одним из ключевых регуляторов раннего развития легких, отвечает за экспрессию клаудина-18.1 [38]. При этом имеются данные, основанные на результатах ПЦР в реальном времени (qRT-PCR), об экспрессии клаудина-18 в легких плода на 23—24-й неделе гестационного возраста, в период высокого риска развития бронхолегочной дисплазии: она значительно снижена по сравнению с таковой в легких младенцев, родившихся в срок [39]. При этом недостаточная экспрессия клаудина-18 может привести к дисфункции барьера и нарушению развития альвеол, а при нокауте клаудина-18 наблюдаются гистопатологические изменения в легких, характерные для бронхолегочной дисплазии [4].

На основании иммуногистохимического исследования продемонстрировано также снижение уровня клаудина-18 вблизи фибробластических очагов в легких пациентов с идиопатическим легочным фиброзом, что позволяет сделать предположение о роли локальных дефектов барьера в патогенезе идиопатического легочного фиброза [40].

Перечисленные выше данные свидетельствуют о возможной роли изоформы клаудин-18.1 в патогенезе заболеваний легких, связанных с нарушением барьерной функции эпителия дыхательных путей, и о его значении в развитии легочной ткани у новорожденных в III триместре.

Клаудин-18.2

Изоформа клаудин-18.2 преимущественно обнаруживается в эпителии слизистой оболочки желудка, для нее показана способность формирования парацеллюлярного барьера со сниженной проницаемостью для катионов [31, 32]. Например, показано, что сверхэкспрессия клаудина-18.2 в клетках MDCK II вызывает селективное усиление барьерной функции плотных контактов в отношении Na+ и особенно H+ [13, 32]. Имеются данные иммуногистохимических исследований о том, что ткани желудка пациентов с поверхностным гастритом, а также очаги атрофии и метаплазии у пациентов с хроническим и аутоиммунным гастритом характеризуются снижением экспрессии клаудина-18 (в источнике не уточняется изоформа клаудина-18) [15].

При этом в желудке взрослых мышей, нокаутированных по гену клаудина-18.2, обнаруживается хронический (атрофический) гастрит: на гистологических препаратах, окрашенных гематоксилином и эозином, наблюдается снижение представительства париетальных и главных клеток, преобладание метапластических клеток, большое количество воспалительного инфильтрата в подслизистом слое, а результаты qRT-PCR говорят о снижении экспрессии генов H+/K+-ATФазы и внутреннего фактора, повышении экспрессии гена TTF2 (фактор терминации транскрипции 2) [15].

По данным электронной микроскопии тканей желудка у мышей с дефицитом клаудина-18.2 плотные контакты характеризуются меньшей шириной вследствие отсутствия слоя плотно упакованных нитей, образующих парацеллюлярный барьер, высокоустойчивый к протонам [15]. Таким образом, при дефиците клаудина-18.2 повышается проницаемость эпителия для H+. Показано также, что у таких мышей на 3-й день постнатального периода наблюдается закисление просвета желудка, которое не увеличивается с возрастом, по-видимому, в связи со снижением количества H+/K+-ATФаза-положительных париетальных клеток, наблюдаемым уже на 4-й день. При этом, начиная с 3-го дня постнатального периода, у таких мышей повышался уровень IL-1β, также возрастал уровень KC (хемоаттрактант кератиноцитов), что говорит об инфильтрации нейтрофилами [15]. Исходя из этого, можно предположить, что гастрит у подобных мышей развивается вместе с началом секреции соляной кислоты.

Имеются данные, что у мышей, инфицированных Helicobacter pylori, снижена экспрессия клаудина-18 на эпителии слизистой оболочки желудка [11]. Это позволяет предположить, что непосредственно инфекция H. pylori или воспаление способствуют этому.

У мышей с дефицитом клаудина-18.2 также повышен уровень клаудина-18.1, который не компенсирует потерю клаудина-18.2, если опираться на данные о наличии у мышей гастрита [15]. При этом распределение изофором клаудина-18 различно: клаудин-18.2 имеется в плотных контактах и на латеральной мембране, тогда как клаудин-18.1 — только в плотных контактах [15]. Расположение клаудина-18.2 на базолатеральной мембране может свидетельствовать о его роли как сигнального комплекса, который интегрирует, кодирует и транспортирует информацию в клетку [34].

Таким образом, результаты исследований свидетельствуют о специфической локализации и функции изоформы клаудин-18.2: обнаружена значительная роль клаудина-18.2 в формировании парацеллюлярного барьера для защиты от сильного протонного градиента, что согласуется с данными о повышенной экспрессии клаудина-18 в биопсийном материале пациентов с пищеводом Барретта [13]. При этом в условиях локальных дефектов этого барьера большое влияние имеет парацеллюлярная утечка протонов, которая индуцирует развитие воспаления и стимулирует последующее формирование хронического атрофического гастрита.

Клаудин-18 как звено канцерогенеза

Учитывая многообразие функций, которые клаудины выполняют для поддержания постоянства клеток, и связанные с клаудинами сигнальные пути, отвечающие за жизнедеятельность клеток, можно сделать предположение об участии представителей данного семейства в патогенезе опухолей.

Наиболее подробно роль в канцерогенезе изучена для клаудинов 1, 3, 4, 6, 7, 18; исследования показывают, что их дисрегуляция способствует инициации и прогрессированию рака, направлена на рост опухоли и реализацию эпителиально-мезенхимального перехода, влияет на пролиферацию, выживание, дифференцировку, резистентность к химиотерапии, миграцию и инвазию опухолевых клеток [10].

В исследовании B. Zhou и соавт. [5] показано, что изоформа клаудин-18.1 играет роль в ограничении пролиферации стволовых клеток и, как следствие, размера органа, поскольку мыши, нокаутированные по гену клаудина-18, характеризуются увеличением размера легких за счет роста количества альвеолоцитов II типа, к тому же с возрастом у них повышается склонность к развитию аденокарциномы легкого. Причиной этого является ослабление взаимодействия клаудина-18 с Yes-ассоциированным белком, в результате чего происходит повышение количества внутриядерного Yes-ассоциированного белка, который регулирует размер органа, пролиферацию стволовых клеток и опухолеобразование [5]. Помимо ограничения пролиферации, как показывают исследования, клаудин-18 подавляет аномальную подвижность эпителиальных клеток легких путем ингибирования сигнального пути PI3K/PDK1/Akt [10]. Эти данные свидетельствуют, что изоформа клаудин-18.1 может выступать регулятором, противодействующим онкогенезу в легких.

Как уже говорилось ранее, у мышей с дефицитом клаудина-18.2 развивается атрофический гастрит, при котором возрастает риск развития злокачественных новообразований желудка [15]. В исследовании S.J. Hagen и соавт. [11] также показано, что у мышей, нокаутированных по гену клаудина-18, возникает желудочно-кишечная интраэпителиальная неоплазия.

Указано, что уровень клаудина-18 значительно снижен в клетках рака желудка по сравнению с окружающим эпителием нормальной слизистой оболочки желудка [6, 41]; снижение экспрессии клаудина-18 также характерно и для участков кишечной метаплазии [6]. С другой стороны, на данный момент существует несколько работ, в которых показана повышенная экспрессия клаудина-18.2 в раке желудка [19, 23], что может рассматриваться в качестве увеличения потенциала к метастазированию [42].

Известно, что в раковых клетках желудка экспрессию клаудина-18.2 регулирует PKC/MAPK/AP-1-зависимый путь [36], при этом снижение представительства клаудина-18.2 в клетках рака желудка может повлиять на клеточный цикл и иммунный ответ, способствуя усилению воздействия на сигнальные пути Wnt [11, 12] и PD-1 [12].

Если обратиться к исследованиям о связанных с клаудином-18 сигнальных путях, то имеются данные, что опухолевые клетки мышей, нокаутированных по гену клаудина-18, на 7-й неделе после рождения демонстрируют подавление классического Wnt-пути и активацию неканонического Wnt-пути, который связывает Wnt- и Notch-сигнализацию, что значительно повышает экспрессию маркеров опухолевых стволовых клеток. Так, на том же сроке после рождения наблюдаются чрезвычайно высокие уровни экспрессии генов-мишеней Wnt-пути: CD44 и EPHB2, а также повышение уровня факторов EFNB1/B2 [11]. При этом CD44 может стимулировать пролиферацию преимущественно в основании желудочных желез, где наиболее выражено его представительство, в то время как сигналы EFNB1/2 и EPHB2 способствуют пролиферации по всей слизистой оболочке. Что касается пролиферации, регулируемой сигналом YAP1/HIPPO, вероятно, она в основном происходит в ямке и шейке, а в основании железы играет незначительную роль [11]. Это говорит о том, что изменения в экспрессии клаудина-18 могут являться патогенетическим фактором инициации развития опухоли.

Раковые клетки характеризуются геномными перестройками, которые могут способствовать появлению онкогенных свойств; одной из таких является слияние генов клаудина-18 и ARHGAP26, кодирующего ингибитор RhoA — малая ГТФаза, которая главным образом поддерживает подвижность клетки. В исследовании F. Yao и соавт. [8] показано, что слияние CLDN-18-ARHGAP26 приводит к дезинтеграции эпителия, которое способствует ухудшению барьерных свойств слизистой оболочки желудка и, возможно, приводит к утечке протонов, а также к потере эпителиального фенотипа и инициации эпителиально-мезенхимального перехода, что может влиять на инвазивность опухолевых клеток после трансформации; в частности, это слияние является одной из молекулярных характеристик диффузного рака желудка [9].

Результаты исследований о значении слияния CLDN-18-ARHGAP26 и взаимосвязи ослабления экспрессии клаудина-18 с пролиферативным потенциалом в инвазивном фронте рака желудка [6] свидетельствуют о возможной роли снижения представления клаудина-18 как фактора прогрессии опухоли.

Связь экспрессии клаудина-18.2 с клинико-морфологическими характеристиками рака желудка

По результатам исследований частота встречаемости экспрессии клаудина-18.2 в образцах рака желудка варьирует в широких пределах от 17,1 до 87% [12, 16, 17, 19, 23, 43, 44], при этом уровень экспрессии в опухоли и метастазах в лимфатических узлах значимо не отличается [23]. В большинстве статей уровень клаудина-18.2 не коррелирует с возрастом и полом пациентов [12, 16, 17, 19, 43, 45]. Однако в работе H.D. Kim и соавт. [44] обнаружена связь между повышенной экспрессией клаудина-18.2 и молодым возрастом пациентов с раком желудка. Показано также отсутствие корреляции с распространением в регионарные лимфатические узлы [12, 16, 19, 23], наличием отдаленных метастазов [12, 16, 19] и стадированием по pTNM [12, 19, 45]. В исследовании D. Tao и соавт. [12] обнаружено, что уровень экспрессии клаудина-18.2 выше у пациентов с раком желудка с меньшей глубиной инвазии и более ранней стадией cTNM, тогда как в других работах корреляции обнаружено не было [16, 19, 23, 45].

Данные о наличии связи с гистологическим подтипом по P. Lauren противоречивы: в ряде исследований корреляции не обнаружено [16, 17, 19]. Однако по результатам работы D. Tao и соавт. [12] получена статистически значимая разница экспрессии клаудина-18.2 у пациентов с различными гистологическими подтипами по P. Lauren: высокая экспрессия клаудина-18.2 наблюдалась у 25,3% пациентов с кишечным подтипом, у 16,6% с диффузным типом, у 34% со смешанным типом; при этом в исследовании H.D. Kim и соавт. [44] показано, что высокая экспрессия клаудина-18.2 связана с диффузным подтипом по P. Lauren.

Имеются доказательства корреляции уровня экспрессии клаудина-18.2 с типом макроскопической классификации по R. Bormann: показано, что высокий уровень экспрессии связан с четвертым типом [17, 44]. В нескольких исследованиях также не обнаружено связи между экспрессией клаудина-18.2 и степенью дифференцировки опухоли [16, 19].

Проанализированы результаты работ о связи экспрессии клаудина-18.2 с лимфоваскулярной инвазией и инвазией в кровеносные сосуды. По данным исследования H.D. Kim и соавт. [44], опухоли с высоким уровнем экспрессии клаудина-18.2 характеризовались меньшей долей лимфоваскулярной инвазии, тогда как M. Dottermusch и соавт. [16] показали, что корреляция отсутствует. Для периневральной инвазии связи не установлено [44], как и для инвазии в кровеносные сосуды [16].

В нескольких проанализированных исследованиях уровень экспрессии клаудина-18.2 не был определен как независимый прогностический фактор у пациентов с раком желудка [12, 16, 44, 45]. Однако в работе C.Wang и соавт. [19] показано, что высокая экспрессия клаудина-18.2 предсказывает плохой прогноз, в то время как в статье Y. Sanada и соавт. [41] имеются данные о плохом прогнозе у пациентов с низкой экспрессией клаудина-18.

Таким образом, данные о связи экспрессии клаудина-18.2 с клинико-морфологическими параметрами рака желудка противоречивы и нуждаются в дальнейшем уточнении.

Коэкспрессия клаудина-18.2 и других маркеров

По результатам работы D.Tao и соавт. [12] показано, что для клаудина-18.2 характерна положительная корреляция с экспрессией муцина-5AC (MUC5AC) и муцина-6 (MUC6), но отрицательная корреляция с муцином-2 (MUC2); также авторы показали, что экспрессия клаудина-18.2 отрицательно связана с экспрессией p53 и фактора трилистника 2 (TFF2) [12].

В исследовании M. Dottermusch и соавт. [16] обнаружено, что отсутствие экспрессии клаудина-18.2 значимо связано с таковым интегрина ανβ5 и лизоцима и повышенной экспрессией внеклеточного домена EpCAM (EpEX).

Корреляция с маркерами иммунного микроокружения была изучена в работе Y. Kubota и соавт. [17], где было показано, что высокая экспрессия клаудина-18.2 отрицательно коррелирует с количеством CD16-позитивных клеток и положительно связана с количеством CD68-позитивных клеток, и в исследовании C. Wang и соавт. [19], где была обнаружена связь высокой экспрессии клаудина-18.2 с большим количеством CD4- и CD8-позитивных T-клеток.

Имеются данные о коэкспрессии клаудина-18.2 и рецептора эпидермального фактора роста человека 2-го типа (HER2) [12, 45] и, напротив, об отсутствии такой связи [16, 17, 19]. Методом гибридизация in situ РНК, кодируемой вирусом Эпштейна–Барр (EBER), в исследовании M. Dottermusch и соавт. [16] показано, что высокий уровень экспрессии клаудина-18.2 также положительно коррелирует с EBV-статусом, тогда как в других исследованиях связи обнаружено не было [12, 17].

Результаты, свидетельствующие, что экспрессия клаудина-18.2 положительно коррелирует с экспрессией PD-L1, содержатся в работе C. Wang и соавт. [19], при этом в исследовании Y. Kubota и соавт. [17] данной связи не установлено.

Согласно исследованию S. Kim и соавт. [46], для диффузного типа рака желудка с отдаленными метастазами показана коэкспрессия клаудина-18.2 и E-кадгерина. Другие публикации о связи клаудина-18.2 и E-кадгерина в литературе отсутствуют. Информации, свидетельствующей о наличии коэкспрессии с RhoA и c-MET [12, 16] не обнаружено в проанализированных исследованиях.

На основании результатов научных работ, посвященных изучению корреляции экспрессии клаудина-18.2 и других маркеров, можно сделать вывод об отсутствии единого мнения по данному вопросу, что говорит об актуальности запроса на проведение дополнительных исследований.

Клаудин-18.2 как терапевтическая мишень

В связи с аномально высокой экспрессией клаудина-18.2 при возникновении и развитии многих злокачественных опухолей он стал уникальной мишенью для таргетной терапии. За последние годы было создано несколько стратегий иммунотерапии, которые основаны на использовании клаудина-18.2 в качестве мишени: моноклональные антитела, биспецифические антитела, терапия T-клетками с химерным антигенным рецептором (CAR-T терапия), конъюгаты моноклональных антител с лекарственным препаратом [20].

Моноклональные антитела

Наиболее известным представителем среди моноклональных антител является золбетуксимаб (claudiximab, IMAB362), который, как было показано, проявляет противоопухолевую активность в отношении клаудин-18.2-позитивной аденокарциномы желудка [21]. Данный препарат вызывает антителозависимую цитотоксичность и индуцирует комплементзависимую цитотоксичность, вызывая лизис экспрессирующих клаудин-18.2 раковых клеток желудка [19, 22], при этом он не связывается с другими членами семейства клаудинов, обладает широким терапевтическим окном [20] и часто применяется в комбинации с химиотерапевтическими препаратами [23—25].

Осемитамаб (TST001) — моноклональное антитело, которое сопоставимо с золбетуксимабом, однако в монотерапии обладает более мощной антитело- и комплементзависимой цитотоксичностью, а также более мощным антителозависимым фагоцитозом против опухолей с высокой и низкой экспрессией клаудина-18.2 [20]. По результатам доклинических испытаний [26], осемитамаб в комбинации с химиотерапией оказывает лучшее ингибирующее действие на рост опухоли, чем химиотерапия.

Биспецифические антитела

AMG-910 — биспецифическое антитело, обеспечивающее связывание CD3 на T-клетках и клаудина-18.2 на опухолевых клетках, что стимулирует цитотоксичность в отношении клаудин-18.2-экспрессирующих раковых клеток [20]. В настоящее время проводится I фаза клинического испытания пациентов с клаудин-18.2-положительным раком желудка и пищеводно-желудочного перехода [27].

Q-1802 — биспецифическое антитело, которое может связывать PD-L1 и клаудин-18.2 на опухолевых клетках, что способствует восстановлению и усилению иммунного ответа, опосредованного цитотоксическими лимфоцитами [20]. Согласно результатам первой фазы клинических испытаний, Q-1802 обладает отличной предварительной безопасностью, переносимостью и предварительной противоопухолевой активностью [28].

Терапия T-клетками с химерным антигенным рецептором (CAR-T терапия)

Показано, что CAR-T-клетки, распознающие клаудин-18.2 могут быть использованы в лечении рака желудка [29]. CAR-T-терапия заключается в предварительном сборе T-клеток у пациента, их последующей модификации, результатом которой является экспрессия химерного антигенного рецептора к клаудину-18.2, отвечающего за распознавание клаудина-18.2 на опухолевых клетках, что приводит к уничтожению данных опухолевых клеток. Разработаны CAR-T «anti-claudin 18.2 scFv/CD28/ CD3ζ», которые способны уничтожать раковые клетки, экспрессирующие клаудин-18.2 [30], помимо того, в данный момент ожидают клинических испытаний биспецифические CAR-T-клетки (Tan-CAR-T/KD-496), которые одновременно распознают NKG2DL и CLDN18.2; они показывают более эффективное уничтожение опухолевых клеток в сравнении с моноспецифическими CAR-T-клетками [47].

Конъюгаты моноклональных антител с лекарственным препаратом

Среди конъюгатов моноклональных антител с лекарственным препаратом, которые на данный момент проходят клинические испытания, являются CMG901, SYSA-1801, RC118. Все они характеризуются трехкомпонентным составом: моноклональное антитело к клаудину-18.2, цитотоксический агент монометил ауристатин E [MMAE] и расщепляемый линкер, который их связывает. По результатам исследований [20], перечисленные конъюгаты моноклональных антител с лекарственным препаратом показывают эффективность в лечении клаудин-18.2-экспрессирующих опухолей.

Такое многообразие новых, активно изучаемых терапевтических стратегий с использованием в качестве мишени клаудина-18.2 и результаты проводимых на сегодняшний день клинических испытаний говорят об актуальности исследований в области изучения данной молекулы, которые бы могли повлиять на повышение эффективности лечения онкологических заболеваний, в частности рака желудка.

Заключение

Клаудины играют значительную роль в жизнедеятельности клеток, морфогенезе и развитии многоклеточного организма. Одним из представителей этого семейства является клаудин-18, который ответственен за поддержание парацеллюлярного барьера и связан с сигнальными путями, влияющими на пролиферацию, дифференцировку, подвижность клеток. Это говорит о том, что снижение его экспрессии на эпителии приводит к нарушению постоянства компартментов и как следствие к возникновению воспаления и инициации опухолевого генеза.

В данном обзоре особое внимание было уделено изоформе клаудин-18.2, преимущественно экспрессируемой в слизистой оболочке желудка. Показано, что клаудин-18.2 может являться звеном в канцерогенезе не только рака желудка, но и опухолей других локализаций. Специфичная локализация клаудина-18.2, с одной стороны, позволяет использовать его в качестве онкомаркера в диагностике рака желудка и, с другой, в качестве мишени в таргетной терапии против опухолей, аномально экспрессирующих клаудин-18.2.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Литература / References:

  1. Tsukita S, Tanaka H, Tamura A. The claudins: from tight iunctions to biological systems. Trends Biochem Sci. 2019;44(2):141-152.  https://doi.org/10.1016/J.TIBS.2018.09.008
  2. Türeci Ö, Koslowski M, Helftenbein G, Castle J, Rohde C, Dhaene K, Seitz G, Sahin U. Claudin-18 gene structure, regulation, and expression is evolutionary conserved in mammals. Gene. 2011;481(2):83-92.  https://doi.org/10.1016/J.GENE.2011.04.007
  3. Baumholtz AI, Gupta IR, Ryan AK. Claudins in morphogenesis: forming an epithelial tube. Tissue Barriers. 2017;5(4):e1361899. https://doi.org/10.1080/21688370.2017.1361899
  4. Zuo JY, Tong YJ, Yue DM. [A review on the effect of Claudin-18 on bronchopulmonary dysplasia in preterm infants]. Zhongguo Dang Dai Er Ke Za Zhi 2021;23(5):542-547. (In Chinese). https://doi.org/10.7499/J.ISSN.1008-8830.2101025
  5. Zhou B, Flodby P, Luo J, Castillo DR, Liu Y, Yu FX, McConnell A, Varghese B, Li G, Chimge NO, et al. Claudin-18-mediated YAP activity regulates lung stem and progenitor cell homeostasis and tumorigenesis. J Clin Invest. 2018;128(3):970-984.  https://doi.org/10.1172/JCI90429
  6. Oshima T, Shan J, Okugawa T, Chen X, Hori K, Tomita T, Fukui H, Watari J, Miwa H. Down-regulation of claudin-18 is associated with the proliferative and invasive potential of gastric cancer at the invasive front. PLoS One. 2013;8(9):e74757. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0074757
  7. Nakayama I, Shinozaki E, Sakata S, Yamamoto N, Fujisaki J, Muramatsu Y, Hirota T, Takeuchi K, Takahashi S, Yamaguchi K, et al. Enrichment of CLDN18-ARHGAP fusion gene in gastric cancers in young adults. Cancer Sci. 2019;110(4):1352-1363. https://doi.org/10.1111/cas.13967
  8. Yao F, Kausalya JP, Sia YY, Teo AS, Lee WH, Ong AG, Zhang Z, Tan JH, Li G, Bertrand D, et al. Recurrent fusion genes in gastric cancer: CLDN18-ARHGAP26 induces loss of epithelial integrity. Cell Rep. 2015;12(2):272-285.  https://doi.org/10.1016/j.celrep.2015.06.020
  9. Zhang WH, Zhang SY, Hou QQ, Qin Y, Chen XZ, Zhou ZG, Shu Y, Xu H, Hu JK. The significance of the CLDN18-ARHGAP fusion gene in gastric cancer: a systematic review and meta-analysis. Front Oncol. 2020;10:1214. https://doi.org/10.3389/fonc.2020.01214
  10. Li J. Context-dependent roles of claudins in tumorigenesis. Front Oncol. 2021;11:676781. https://doi.org/10.3389/FONC.2021.676781
  11. Hagen SJ, Ang LH, Zheng Y, Karahan SN, Wu J, Wang YE, Caron TJ, Gad AP, Muthupalani S, Fox JG. Loss of tight junction protein claudin 18 promotes progressive neoplasia development in mouse stomach. Gastroenterology. 2018;155(6):1852-1867. https://doi.org/10.1053/J.GASTRO.2018.08.041
  12. Tao D, Guan B, Li Z, Jiao M, Zhou C, Li H. Correlation of Claudin18.2 expression with clinicopathological characteristics and prognosis in gastric cancer. Pathol Res Pract. 2023;248:154699. https://doi.org/10.1016/j.prp.2023.154699
  13. Günzel D, Fromm M. Claudins and other tight junction proteins. Compr Physiol. 2012;2(3):1819-1852. https://doi.org/10.1002/CPHY.C110045
  14. Sweerus K, Lachowicz-Scroggins M, Gordon E, LaFemina M, Huang X, Parikh M, Kanegai C, Fahy JV, Frank JA. Claudin-18 deficiency is associated with airway epithelial barrier dysfunction and asthma. J Allergy Clin Immunol. 2017;139(1):72-81.e1.  https://doi.org/10.1016/J.JACI.2016.02.035
  15. Hayashi D, Tamura A, Tanaka H, Yamazaki Y, Watanabe S, Suzuki K, Suzuki K, Sentani K, Yasui W, Rakugi H, et al. Deficiency of claudin-18 causes paracellular H+ leakage, up-regulation of interleukin-1β, and atrophic gastritis in mice. Gastroenterology. 2012;142(2):292-304.  https://doi.org/10.1053/j.gastro.2011.10.040
  16. Dottermusch M, Krüger S, Behrens HM, Halske C, Röcken C. Expression of the potential therapeutic target claudin-18.2 is frequently decreased in gastric cancer: results from a large Caucasian cohort study. Virchows Arch. 2019;475(5):563-571.  https://doi.org/10.1007/s00428-019-02624-7
  17. Kubota Y, Kawazoe A, Mishima S, Nakamura Y, Kotani D, Kuboki Y, Bando H, Kojima T, Doi T, Yoshino T, et al. Comprehensive clinical and molecular characterization of claudin 18.2 expression in advanced gastric or gastroesophageal junction cancer. ESMO Open. 2023;8(1):100762. https://doi.org/10.1016/J.ESMOOP.2022.100762
  18. Bass AJ, Thorsson V, Shmulevich I, Reynolds SM, Miller M, Bernard B, Hinoue T, Laird PW, Curtis C, Shen H, et al.; Cancer Genome Atlas Research Network. Comprehensive molecular characterization of gastric adenocarcinoma. Nature. 2014;513(7517):202-209.  https://doi.org/10.1038/NATURE13480
  19. Wang C, Wang Y, Chen J, Wang Y, Pang C, Liang C, Yuan L, Ma Y. CLDN18.2 expression and its impact on prognosis and the immune microenvironment in gastric cancer. BMC Gastroenterol. 2023;23(1):283.  https://doi.org/10.1186/s12876-023-02924-y
  20. Cao W, Xing H, Li Y, Tian W, Song Y, Jiang Z, Yu J. Claudin18.2 is a novel molecular biomarker for tumor-targeted immunotherapy. Biomark Res. 2022;10(1):38.  https://doi.org/10.1186/S40364-022-00385-1
  21. Türeci O, Sahin U, Schulze-Bergkamen H, Zvirbule Z, Lordick F, Koeberle D, Thuss-Patience P, Ettrich T, Arnold D, Bassermann F, et al. A multicentre, phase IIa study of zolbetuximab as a single agent in patients with recurrent or refractory advanced adenocarcinoma of the stomach or lower oesophagus: the MONO study. Ann Oncol. 2019;30(9):1487-1495. https://doi.org/10.1093/annonc/mdz199
  22. Singh P, Toom S, Huang Y. Anti-claudin 18.2 antibody as new targeted therapy for advanced gastric cancer. J Hematol Oncol. 2017;10(1):105.  https://doi.org/10.1186/s13045-017-0473-4
  23. Rohde C, Yamaguchi R, Mukhina S, Sahin U, Itoh K, Türeci Ö. Comparison of Claudin 18.2 expression in primary tumors and lymph node metastases in Japanese patients with gastric adenocarcinoma. Jpn J Clin Oncol. 2019;49(9):870-876.  https://doi.org/10.1093/JJCO/HYZ068
  24. Liu S, Wong HY, Xie L, Kim Y, Shu D, Zheng B, Liu N, Xing C, Chen X, Dong Q. Comparative efficacy and tolerability of targeted and immunotherapy combined with chemotherapy as first-line treatment for advanced gastric cancer: a Bayesian network meta-analysis. Sci Rep. 2022;12(1):22024. https://doi.org/10.1038/s41598-022-24426-9
  25. Liang Z, Liu L, Li W, Lai H, Li L, Wu J, Zhang H, Fang C. Efficacy and safety of zolbetuximab for first-line treatment of advanced Claudin 18. 2-positive gastric or gastro-esophageal junction adenocarcinoma: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Front Oncol. 2023;13:1258347. https://doi.org/10.3389/FONC.2023.1258347
  26. Shen L, Liu D, Li N, Guo W, Liu T, Li H, Li J, Bai Y, Deng Y, Zhuang Z, et al. Osemitamab in combination with capecitabine and oxaliplatin (CAPOX) as a first line treatment of advanced G/GEJ cancer: updated data of cohort C from a phase I/IIa, multi-center study (TranStar102/TST001-1002). J Clin Oncol. 2023;41(16_suppl):4046. https://doi.org/10.1200/JCO.2023.41.16_SUPPL.4046
  27. Lordick F, Chao J, Buxò E, van Laarhoven HWM, Lima CMR, Lorenzen S, Dayyani F, Heinemann V, Greil R, Stienen S, et al. 1496TiP Phase I study evaluating safety and tolerability of AMG 910, a half-life extended bispecific T cell engager targeting claudin-18.2 (CLDN18.2) in gastric and gastroesophageal junction (G/GEJ) adenocarcinoma. Ann Oncol. 2020;31:S928-S929. https://doi.org/10.1016/j.annonc.2020.08.2002
  28. Yk W, Gong J, Sun Y, Zhang J, Ni S, Hou J, Chen X, Wang Y, Yu Q, Qu X, et al. Interim results of a first-in-human phase 1 study of Q-1802, a CLDN18.2/PD-L1 bsABs, in patients with relapsed or refractory solid tumors. J Clin Oncol. 2023;41(4_suppl):382.  https://doi.org/10.1200/JCO.2023.41.4_SUPPL.382
  29. Jiang H, Shi Z, Wang P, Wang C, Yang L, Du G, Zhang H, Shi B, Jia J, Li Q, et al. Claudin18.2-specific chimeric antigen receptor engineered T cells for the treatment of gastric cancer. J Natl Cancer Inst. 2019;111(4):409-418.  https://doi.org/10.1093/jnci/djy134
  30. Entezam M, Sanaei MJ, Mirzaei Y, Mer AH, Abdollahpour-Alitappeh M, Azadegan-Dehkordi F, Bagheri N. Current progress and challenges of immunotherapy in gastric cancer: a focus on CAR-T cells therapeutic approach. Life Sci. 2023;318:121459. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2023.121459
  31. Krause G, Protze J, Piontek J. Assembly and function of claudins: structure-function relationships based on homology models and crystal structures. Semin Cell Dev Biol. 2015;42:3-12.  https://doi.org/10.1016/J.SEMCDB.2015.04.010
  32. Günzel D, Yu AS. Claudins and the modulation of tight junction permeability. Physiol Rev. 2013;93(2):525-569.  https://doi.org/10.1152/PHYSREV.00019.2012
  33. Elkouby-Naor L, Ben-Yosef T. Functions of claudin tight junction proteins and their complex interactions in various physiological systems. Int Rev Cell Mol Biol. 2010;279(C):1-32.  https://doi.org/10.1016/S1937-6448(10)79001-8
  34. Hagen SJ. Non-canonical functions of claudin proteins: beyond the regulation of cell-cell adhesions. Tissue Barriers. 2017;5(2): e1327839. https://doi.org/10.1080/21688370.2017.1327839
  35. Данилова Н.В., Аникина К.А., Олейникова Н.А., Вычужанин Д.В., Мальков П.Г. Экспрессия клаудина-3 в раке желудка. Архив патологии. 2020;82(2):5-11.  https://doi.org/10.17116/PATOL2020820215
  36. Yano K, Imaeda T, Niimi T. Transcriptional activation of the human claudin-18 gene promoter through two AP-1 motifs in PMA-stimulated MKN45 gastric cancer cells. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2008;294(1):G336-G343. https://doi.org/10.1152/ajpgi.00328.2007
  37. Linares GR, Brommage R, Powell DR, Xing W, Chen ST, Alshbool FZ, Lau KH, Wergedal JE, Mohan S. Claudin 18 is a novel negative regulator of bone resorption and osteoclast differentiation. J Bone Miner Res. 2012;27(7):1553-1565. https://doi.org/10.1002/JBMR.1600
  38. Niimi T, Nagashima K, Ward JM, Minoo P, Zimonjic DB, Popescu NC, Kimura S. Claudin-18, a novel downstream target gene for the T/EBP/NKX2.1 homeodomain transcription factor, encodes lung- and stomach-specific isoforms through alternative splicing. Mol Cell Biol. 2001;21(21):7380-7390. https://doi.org/10.1128/MCB.21.21.7380-7390.2001
  39. LaFemina MJ, Sutherland KM, Bentley T, Gonzales LW, Allen L, Chapin CJ, Rokkam D, Sweerus KA, Dobbs LG, Ballard PL, et al. Claudin-18 deficiency results in alveolar barrier dysfunction and impaired alveologenesis in mice. Am J Respir Cell Mol Biol. 2014;51(4):550-558.  https://doi.org/10.1165/RCMB.2013-0456OC
  40. Zou J, Li Y, Yu J, Dong L, Husain AN, Shen L, Weber CR. Idiopathic pulmonary fibrosis is associated with tight junction protein alterations. Biochim Biophys Acta Biomembr. 2020;1862(5):183205. https://doi.org/10.1016/J.BBAMEM.2020.183205
  41. Sanada Y, Oue N, Mitani Y, Yoshida K, Nakayama H, Yasui W. Down-regulation of the claudin-18 gene, identified through serial analysis of gene expression data analysis, in gastric cancer with an intestinal phenotype. J Pathol. 2006;208(5):633-642.  https://doi.org/10.1002/path.1922
  42. Tabariès S, Siegel PM. The role of claudins in cancer metastasis. Oncogene. 2017;36(9):1176-1190. https://doi.org/10.1038/onc.2016.289
  43. Arnold A, Daum S, von Winterfeld M, Berg E, Hummel M, Rau B, Stein U, Treese C. Prognostic impact of Claudin 18.2 in gastric and esophageal adenocarcinomas. Clin Transl Oncol. 2020;22(12): 2357-2363. https://doi.org/10.1007/S12094-020-02380-0
  44. Kim HD, Choi E, Shin J, Lee IS, Ko CS, Ryu MH, Park YS. Clinicopathologic features and prognostic value of claudin 18.2 overexpression in patients with resectable gastric cancer. Sci Rep. 2023;13(1):20047. https://doi.org/10.1038/s41598-023-47178-6
  45. Baek JH, Park DJ, Kim GY, Cheon J, Kang BW, Cha HJ, Kim JG. Clinical implications of claudin18.2 expression in patients with gastric cancer. Anticancer Res. 2019;39(12):6973-6979. https://doi.org/10.21873/anticanres.13919
  46. Kim SR, Shin K, Park JM, Lee HH, Song KY, Lee SH, Kim B, Kim SY, Seo J, Kim JO, et al. Clinical significance of CLDN18.2 expression in metastatic diffuse-type gastric cancer. J Gastric Cancer. 2020;20(4):408-420.  https://doi.org/10.5230/jgc.2020.20.e33
  47. Xu H, Li W, Lv H, Gu D, Wei X, Dai H. Tandem CAR-T cells targeting CLDN18.2 and NKG2DL for treatment of gastric cancer. J Clin Oncol. 2022;40(16_suppl):4030. https://doi.org/10.1200/JCO.2022.40.16_SUPPL.4030

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail

Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.