Almanac of Clinical MedicineAlmanac of Clinical MedicineАльманах клинической медицины2072-05052587-9294Moscow Regional Research and Clinical Institute (MONIKI)165210.18786/2072-0505-2022-50-006ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИResearch ArticleThe prognostic value of actin-binding proteins fascin and ezrin in patients with squamous cell carcinoma of the head and neckПрогностическая значимость актин-связывающих белков фасцина и эзрина у больных плоскоклеточным раком головы и шеиhttps://orcid.org/0000-0002-0947-8778KondakovaIrina V.КондаковаИрина Викторовна
Russian Federation

MD, PhD, Professor, Head of Laboratory of Tumor Biochemistry, Cancer Research Institute

д-р мед. наук, профессор, заведующая лабораторией биохимии опухолей Научно-исследовательского института онкологии, ведущий редактор редакционно-издательского отдела

kondakova@oncology.tomsk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4506-9429KakurinaGelena V.КакуринаГелена Валериевна
Russian Federation

MD, PhD, Senior Research Fellow, Laboratory of Tumor Biochemistry, Cancer Research Institute

канд. мед. наук, ст. науч. сотр. лаборатории биохимии опухолей Научно-исследовательского института онкологии

kakurinagv@oncology.tomsk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9122-3274KolegovaElena S.КолеговаЕлена Сергеевна
Russian Federation

MD, PhD, Research Fellow, Laboratory of Biology of Tumor Progression, Cancer Research Institute

канд. мед. наук, науч. сотр. лаборатории биологии опухолевой прогрессии Научно-исследовательского института онкологии

kondakova@oncology.tomsk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7234-4708CheremisinaOlga V.ЧеремисинаОльга Владимировна
Russian Federation

MD, PhD, Head of Department of Endoscopy, Cancer Research Institute

д-р мед. наук, заведующая отделением эндоскопии Научно-исследовательского института онкологии

kondakova@oncology.tomsk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1058-3882KorshunovDmitriy A.КоршуновДмитрий Афанасьевич
Russian Federation

MD, PhD, Research Fellow, Laboratory of Tumor Biochemistry, Cancer Research Institute

канд. мед. наук, науч. сотр. лаборатории биохимии опухолей Научно-исследовательского института онкологии

ieved@yandex.ruBakhronovIslom A.БахроновИслом Аслидинович
Russian Federation

Postgraduate Student, Department of Head and Neck Tumors, Cancer Research Institute

аспирант отделения опухолей головы и шеи Научно-исследовательского института онкологии

islom.fighter101@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-3651-0665ChoinzonovEvgeny L.ЧойнзоновЕвгений Лхамацыренович
Russian Federation

MD, PhD, Professor, Member of Russ. Acad. Sci., Head of Department of Head and Neck Tumors, Director of Cancer Research Institute, Head of Chair of Oncology

д-р мед. наук, профессор, академик РАН, заведующий отделением опухолей головы и шеи, директор Научно-исследовательского института онкологии, заведующий кафедрой онкологии

choynzonov@gmail.comTomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of SciencesФГБНУ «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук»Siberian State Medical UniversityФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава Россииru2303202228042022202250131371803202218032022Received:18032022Accepted:18032022Published:28042022Copyright ©; 2022, Kondakova I.V., Kakurina G.V., Kolegova E.S., Cheremisina O.V., Korshunov D.A., Bakhronov I.A., Choinzonov E.L.Copyright ©; 2022, Кондакова И.В., Какурина Г.В., Колегова Е.С., Черемисина О.В., Коршунов Д.А., Бахронов И.А., Чойнзонов Е.Л.2022Kondakova I.V., Kakurina G.V., Kolegova E.S., Cheremisina O.V., Korshunov D.A., Bakhronov I.A., Choinzonov E.L.Кондакова И.В., Какурина Г.В., Колегова Е.С., Черемисина О.В., Коршунов Д.А., Бахронов И.А., Чойнзонов Е.Л.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://almclinmed.ru/jour/article/view/1652

Rationale: During neoplastic transformation, epithelial cells become mobile, which is one of the main mechanisms of metastatic disease and recurrence. Cell motility is regulated by actin-binding proteins, which ensure the association/dissociation of actin filaments and their interaction with the cell membrane. Previously, we have shown the presence of actin-binding proteins in the serum from patients with squamous cell carcinoma of the head and neck (HNSCC); however, their association with the development of metastases and relapses in cancer patients has not been sufficiently studied.

Aim: To evaluate the serum levels of actin-binding proteins fascin-1 and ezrin in patients with HNSCC depending on the disease recurrence and lymphatic metastasis.

Materials and methods: Serum fascin-1 and ezrin levels before combination therapy were measured with ELISA assay in 30 HNSCC (T1-4N0-2M0) patients (mean age 56 ± 7 years).

Results: The median fascin-1 level was significantly higher in the patients with lymphatic metastases, compared to those without metastases: 0.64 (0.40; 5.89) vs 6.35 (1.72; 8.35) ng/mL, respectively (p < 0.001). At 12 to 36 months after combination therapy, the disease relapsed in 12 (40%) patients. Ezrin levels were significantly higher in the relapsed patients, compared to those without a relapse within 3 years after combination therapy: 2.55 (2.35; 2.75) vs 1.93 (1.87; 2.5) ng/mL (p = 0.02). The ROC analysis showed an association between fascin-1 serum levels with metastatic disease (AUC = 0.71, 95% confidence interval 0.57–0.85) and an association between ezrin levels and the disease relapse (AUC = 0.76, 95% confidence interval 0.57–0.94).

Conclusion: These indicators can be used for the development of minimally invasive early detection of metastases in lymphatic nodes and for the prognosis of HNSCC recurrence.

Актуальность. В процессе неопластической трансформации эпителиальные клетки становятся подвижными, что служит одним из основных механизмов метастазирования и рецидивирования. Клеточная подвижность регулируется актин-связывающими белками, осуществляющими ассоциацию/диссоциацию актиновых филаментов между собой и с клеточной мембраной. Ранее нами показано присутствие актин-связывающих белков в сыворотке крови больных плоскоклеточным раком головы и шеи (ПРГШ), однако недостаточно исследована их связь с развитием метастазов и рецидивов у онкологических больных.

Цель – исследовать уровень актин-связывающих белков фасцина-1 и эзрина в сыворотке крови больных ПРГШ в зависимости от рецидивирования и лимфогенного метастазирования.

Материал и методы. У 30 пациентов с ПРГШ (T1-4N0-2M0), средний возраст 56 ± 7 лет, методом иммуноферментного анализа определяли уровни фасцина-1 и эзрина в сыворотке крови до комбинированного лечения.

Результаты. Медианный уровень фасцина-1 был статистически значимо выше в сыворотке пациентов с лимфогенными метастазами по сравнению с больными без метастазов: 0,64 (0,40; 5,89) и 6,35 (1,72; 8,35) нг/мл соответственно (p < 0,001). В период от 12 до 36 месяцев после комбинированного лечения рецидив опухоли развился у 12 (40%) больных. Уровень эзрина был статистически значимо выше в группе больных с рецидивированием по сравнению с больными ПРГШ, у которых рецидивы не развились в течение 3 лет после комбинированного лечения: 2,55 (2,35; 2,75) против 1,93 (1,87; 2,5) нг/мл (p = 0,02). По данным ROC-анализа выявлена связь содержания фасцина-1 в сыворотке крови с процессом метастазирования (AUC = 0,71, 95% доверительный интервал 0,57–0,85) и связь содержания эзрина с развитием рецидивов (AUC = 0,76, 95% доверительный интервал 0,57–0,94).

Заключение. Полученные показатели могут быть использованы для разработки малоинвазивных способов раннего обнаружения метастазов в лимфатических узлах и для прогноза рецидивирования ПРГШ.

squamous cell carcinoma of the head and neckrecurrencelymphatic metastasisprognosisactin-binding proteinsfascinezrinплоскоклеточный рак головы и шеирецидивированиелимфогенное метастазированиепрогнозактин-связывающие белкифасцинэзринГосзадание НИИ онкологии Томского НИМЦState project of the Cancer Research Institute of the Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of SciencesKaprin AD, Starinskiy VV, Shahzadova AO, editors. Malignant neoplasms in Russia in 2019 (morbidity and mortality). Moscow: MNIOI named after P.A. Herzen – branch of the FSBI "National Medical Research Center of Radiology" of the Ministry of Health of Russia; 2020. 252 p. Russian.Каприн АД, Старинский ВВ, Шахзадова АО, ред. Злокачественные новообразования в России в 2019 году (заболеваемость и смертность). М.: МНИОИ им. П.А. Герцена − филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России; 2020. 252 с.Marur S, Forastiere AA. Head and Neck Squamous Cell Carcinoma: Update on Epidemiology, Diagnosis, and Treatment. Mayo Clin Proc. 2016;91(3):386–396. doi: 10.1016/j.mayocp.2015.12.017.Choinzonov EL, Kondakova IV, Spirina LV, Lebedev IN, Goldberg VE, Chizhevskaya SYu, Shishkin DA, Urazova LN, Kakurina GV, Bychkov VA, Khrichkova TYu, Melnikov AA. Squamous cell head and neck carcinoma: molecular bases of pathogenesis. Moscow: Nauka; 2016. 224 p. Russian.Чойнзонов ЕЛ, Кондакова ИВ, Спирина ЛВ, Лебедев ИН, Гольдберг ВЕ, Чижевская СЮ, Шишкин ДА, Уразова ЛН, Какурина ГВ, Бычков ВА, Хричкова ТЮ, Мельников АА. Плоскоклеточный рак головы и шеи: молекулярные основы патогенеза. Москва: Наука; 2016. 224 с.Simard EP, Torre LA, Jemal A. International trends in head and neck cancer incidence rates: differences by country, sex and anatomic site. Oral Oncol. 2014;50(5):387–403. doi: 10.1016/j.oraloncology.2014.01.016.Vasan K, Low TH, Gupta R, Ashford B, Asher R, Gao K, Ch'ng S, Palme CE, Clark JR. Lymph node ratio as a prognostic factor in metastatic cutaneous head and neck squamous cell carcinoma. Head Neck. 2018;40(5):993–999. doi: 10.1002/hed.25066.Sacco AG, Cohen EE. Current Treatment Options for Recurrent or Metastatic Head and Neck Squamous Cell Carcinoma. J Clin Oncol. 2015;33(29):3305–3313. doi: 10.1200/JCO.2015.62.0963.Kakurina GV, Kondakova IV, Choinzonov EL. Prognosis of metastasis of squamous cell carcinomas of the head and neck. Problems in Oncology. 2012;58(1):26–32. Russian.Какурина ГВ, Кондакова ИВ, Чойнзонов ЕЛ. Прогнозирование метастазирования плоскоклеточных карцином головы и шеи. Вопросы онкологии. 2012;58(1):26–32.Alsahafi E, Begg K, Amelio I, Raulf N, Lucarelli P, Sauter T, Tavassoli M. Clinical update on head and neck cancer: molecular biology and ongoing challenges. Cell Death Dis. 2019;10(8):540. doi: 10.1038/s41419-019-1769-9.Spirina LV, Kondakova IV, Choinzonov EL, Sharova NP, Chigevskay SY, Shishkin DA. Activity and subunit composition of proteasomes in head and cervical squamous cell carcinomas. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2010;149(1):89–92. Russian.Спирина ЛВ, Кондакова ИВ, Чойнзонов ЕЛ, Шарова НП, Чижевская СЮ, Шишкин ДА. Активность и субъединичный состав протеасом в плоскоклеточных карциномах головы и шеи. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2010;149(1):89–92.Kakurina GV, Kondakova IV, Choinzonov EL, Shishkin DA, Cheremisina OV. Assessment of blood serum proteome in patients with squamous cell head and neck carcinoma. Siberian Journal of Oncology. 2013;(2):62–66. Russian.Какурина ГВ, Кондакова ИВ, Чойнзонов ЕЛ, Шишкин ДА, Черемисина ОВ. Особенности протеома сыворотки крови больных плоскоклеточными карциномами головы и шеи. Сибирский онкологический журнал. 2013;(2):62–66.Tada H, Takahashi H, Ida S, Nagata Y, Chikamatsu K. Epithelial-Mesenchymal Transition Status of Circulating Tumor Cells Is Associated With Tumor Relapse in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma. Anticancer Res. 2020;40(6):3559–3564. doi: 10.21873/anticanres.14345.Kakurina GV, Shashova EE, Cheremisina OV, Choinzonov EL, Kondakova IV. Circulating actin-binding proteins in progression of laryngeal and hypoharyngeal cancers. Siberian Journal of Oncology. 2020;19(4):88–93. Russian. doi: 10.21294/1814-4861-2020-19-4-88-93.Какурина ГВ, Шашова ЕЕ, Черемисина ОВ, Чойнзонов ЕЛ, Кондакова ИВ. Циркулирующие актин-связывающие белки при прогрессировании рака гортани и гортаноглотки. Сибирский онкологический журнал. 2020;19(4):88–93. doi: 10.21294/1814-4861-2020-19-4-88-93.Saito S, Yamamoto H, Mukaisho K, Sato S, Higo T, Hattori T, Yamamoto G, Sugihara H. Mechanisms underlying cancer progression caused by ezrin overexpression in tongue squamous cell carcinoma. PLoS One. 2013;8(1):e54881. doi: 10.1371/journal.pone.0054881.Li L, Liu M, Lin JB, Hong XB, Chen WX, Guo H, Xu LY, Xu YW, Li EM, Peng YH. Diagnostic Value of Autoantibodies against Ezrin in Esophageal Squamous Cell Carcinoma. Dis Markers. 2017;2017:2534648. doi: 10.1155/2017/2534648.Bu M, Liu X, Liu X, Xu W. Upregulation of fascin-1 is involved in HIF-1α-dependent invasion and migration of hypopharyngeal squamous cell carcinoma. Int J Oncol. 2019;55(2):488–498. doi: 10.3892/ijo.2019.4827.Wahab A, Hyytiäinen A, Wahbi W, Tuomainen K, Tervo S, Conesa-Zamora P, Jauhiainen L, Mäkinen LK, Paavonen T, Toppila-Salmi S, Salem A, Almangush A, Salo T, Al-Samadi A. The effect of fascin 1 inhibition on head and neck squamous cell carcinoma cells. Eur J Oral Sci. 2021;129(6):e12819. doi: 10.1111/eos.12819.Lee LY, Chen YJ, Lu YC, Liao CT, Chen IH, Chang JT, Huang YC, Chen WH, Huang CC, Tsai CY, Cheng AJ. Fascin is a circulating tumor marker for head and neck cancer as determined by a proteomic analysis of interstitial fluid from the tumor microenvironment. Clin Chem Lab Med. 2015;53(10):1631–1641. doi: 10.1515/cclm-2014-1016.Teng Y, Xu S, Yue W, Ma L, Zhang L, Zhao X, Guo Y, Zhang C, Gu M, Wang Y. Serological investigation of the clinical significance of fascin in non-small-cell lung cancer. Lung Cancer. 2013;82(2):346–352. doi: 10.1016/j.lungcan.2013.08.017.Papaspyrou K, Brochhausen C, Schmidtmann I, Fruth K, Gouveris H, Kirckpatrick J, Mann W, Brieger J. Fascin upregulation in primary head and neck squamous cell carcinoma is associated with lymphatic metastasis. Oncol Lett. 2014;7(6):2041–2046. doi: 10.3892/ol.2014.2007.Gao W, Zhang C, Li W, Li H, Sang J, Zhao Q, Bo Y, Luo H, Zheng X, Lu Y, Shi Y, Yang D, Zhang R, Li Z, Cui J, Zhang Y, Niu M, Li J, Wu Z, Guo H, Xiang C, Wang J, Hou J, Zhang L, Thorne RF, Cui Y, Wu Y, Wen S, Wang B. Promoter Methylation-Regulated miR-145-5p Inhibits Laryngeal Squamous Cell Carcinoma Progression by Targeting FSCN1. Mol Ther. 2019;27(2):365–379. doi: 10.1016/j.ymthe.2018.09.018.Schlecht NF, Brandwein-Gensler M, Smith RV, Kawachi N, Broughel D, Lin J, Keller CE, Reynolds PA, Gunn-Moore FJ, Harris T, Childs G, Belbin TJ, Prystowsky MB. Cytoplasmic ezrin and moesin correlate with poor survival in head and neck squamous cell carcinoma. Head Neck Pathol. 2012;6(2):232–43. doi: 10.1007/s12105-011-0328-1.Gao W, Zhang C, Feng Y, Chen G, Wen S, Huangfu H, Wang B. Fascin-1, ezrin and paxillin contribute to the malignant progression and are predictors of clinical prognosis in laryngeal squamous cell carcinoma. PLoS One. 2012;7(11):e50710. doi: 10.1371/journal.pone.0050710.