sibmedСибирский научный медицинский журналСибирский научный медицинский журнал2410-25122410-2520ИЦиГ СО РАН10.18699/SSMJ20250310sibmed-2239Research ArticleМЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИBIOMEDICINEВлияние ацетил-амидной формы синтетического пептида HLDF-6 на экспрессию CDH2 и CD24 в опухолевых клетках при раке молочной железыThe effect of the acetyl-amide form of the synthetic peptide HLDF-6 on the CDH2 and CD24 expression in breast cancerhttps://orcid.org/0000-0002-1390-4426АрхиповС. А.ArkhipovS. A.

Сергей Алексеевич Архипов, д. б. н.

630091; Красный пр., 52; 630117;  ул. Тимакова, 2; Новосибирск

Sergey A. Arkhipov, doctor of biological sciences

630091; Krasny ave., 52; 630117; Timakova st., 2; Novosibirsk

arhipowsergei@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0005-3916-0233МангазееваЕ. Д.MangazeevaE. D.

Екатерина Дмитриевна Мангазеева, 

630091; Красный пр., 52; 630117;  ул. Тимакова, 2; Новосибирск

Ekaterina D. Mangazeeva

630091; Krasny ave., 52; 630117; Timakova st., 2; Novosibirsk

kate.mogilnaya95@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0000-0172-0905АрхиповаВ. В.ArkhipovaV. V.

Валентина Валериевна Архипова

630091; Красный пр., 52; Новосибирск

Valentina V. Arkhipova

630091; Krasny ave., 52; Novosibirsk

valia.arkhipova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3362-8286БогачукА. П.BogachukA. P.

Анна Пайзеновна Богачук, к. х. н.

117997; ул. Миклухо-Маклая, 16/10; Москва

Anna P. Bogachuk, candidate of chemical sciences

117997; Miklukho-Maklaya sr., 16/10; Moscow

abog2007@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6400-6714ЛипкинВ. М.LipkinV. M.

Валерий Михайлович Липкин, д. х. н., чл.-корр. РАН

117997; ул. Миклухо-Маклая, 16/10; Москва

Valery M. Lipkin, doctor of chemical sciences, corresponding member of RAS

117997; Miklukho-Maklaya sr., 16/10; Moscow

vmlipkin@ibch.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7180-010XАутеншлюсА. И.AutenshlyusA. I.

Александр Исаевич Аутеншлюс, д. б. н., проф.

630091; Красный пр., 52; 630117;  ул. Тимакова, 2; Новосибирск

Alexander I. Autenshlyus, doctor of biological sciences, professor

630091; Krasny ave., 52; 630117; Timakova st., 2; Novosibirsk

lpciip@211.ruНовосибирский государственный медицинский университет Минздрава России; ФИЦ фундаментальной и трансляционной медициныРоссияNovosibirsk State Medical University of Minzdrav of Russia; Federal Research Center of Fundamental and Translational MedicineRussian FederationНовосибирский государственный медицинский университет Минздрава РоссииРоссияNovosibirsk State Medical University of Minzdrav of RussiaRussian FederationГНЦ РФ «Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова» РАНРоссияShemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry of the RASRussian Federation20251307202545397103Copyright © Архипов С.А., Мангазеева Е.Д., Архипова В.В., Богачук А.П., Липкин В.М., Аутеншлюс А.И., 20252025Архипов С.А., Мангазеева Е.Д., Архипова В.В., Богачук А.П., Липкин В.М., Аутеншлюс А.И.Arkhipov S.A., Mangazeeva E.D., Arkhipova V.V., Bogachuk A.P., Lipkin V.M., Autenshlyus A.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sibmed.elpub.ru/jour/article/view/2239

   Разработка и исследование средств, способных снижать злокачественность опухолей, представляет собой одно из наиболее перспективных направлений в дифференцировочной терапии рака молочной железы (РМЖ). Поскольку полноразмерный фактор дифференцировки HLDF повышает степень дифференцировки клеток инвазивной карциномы молочной железы неспецифического типа, его можно рассматривать в качестве перспективного средства для дифференцировочной терапии РМЖ. Недостатком полноразмерного HLDF является его быстрая биодеградация в организме. Для защиты от гидролиза синтезирована ацетил-амидная форма пептида – HLDF-6. Однако влияние HLDF-6 на дифференцировку клеток РМЖ остается еще не ясным.

   Цель исследования – изучение влияния ацетил-амидной формы синтетического пептида HLDF-6 на экспрессию кластеров дифференцировки CD24 и CDH2 в клетках РМЖ с учетом различий молекулярно-генетических подтипов опухоли.

   Материал и методы

   Материал и методы. Исследование проводили на биоптатах РМЖ 33 пациенток с использованием методов культур тканей и иммуногистохимии.

   Результаты

   Результаты. Установлено, что внесение HLDF-6 в культуру приводит к уменьшению доли клеток, экспрессирующих CD24 и CDH2, в образцах РМЖ при люминальных подтипах РМЖ: люминальном А (LA) и люминальном В HER2-негативном (LB). В меньшей степени этот эффект проявлялся при изучении образцов с тройным негативным подтипом РМЖ (TN). Результаты ROC-анализа показали, что молекулы CDH2 и CD24 являются значимыми предикторами для оценки эффекта стимуляции дифференцировки клеток РМЖ различных подтипов.

   Заключение

   Заключение. Исследование указывает на перспективность использования ацетил-амидной формы синтетического пептида HLDF-6 для дифференцирующей терапии у пациенток с LA и LB HER2-негативным подтипами РМЖ.

   The development and research of drugs capable of reducing the malignancy of tumors is one of the most promising areas in the differentiation therapy of breast cancer (BC). As the full-size differentiation factor (HLDF) significantly contributes to enhancing the differentiation level of invasive breast carcinoma cells of a non-specific type, it can be considered as a promising tool for differentiating therapy of BC. The disadvantage of full-size HLDF is its rapid biodegradation in the body. In this regard, the acetyl-amide form of the peptide (HLDF-6) was synthesized to protect against hydrolysis. However, the effect of this HLDF-6 on breast cancer cell differentiation remains unclear.

   Aim of the study was to investigate the effect of the acetyl-amide form of the synthetic peptide HLDF-6 on the expression of CD24 and CDH2 clusters of differentiation in BC cells, taking into account differences in molecular genetic subtypes of the tumor.

   Material and methods

   Material and methods. The study was conducted on BC biopsies of 33 patients using the methods of tissue cultures and immunohistochemistry.

   Results

   Results. It was found that the use of the acetyl-amide form of the synthetic peptide HLDF-6 leads to a decrease in the proportion of cells expressing CD24 and CDH2 in BC samples with luminal subtypes of breast cancer: luminal A (LA) and luminal B HER2-negative (LB). To a lesser extent, this effect was manifested in the study of samples of patients with triple negative subtype of breast cancer (TN). The results of the ROC analysis showed that CDH2 and CD24 molecules are significant predictors for evaluating the effect of stimulating the differentiation of low-grade breast cancer cells within various subtypes of BC.

   Conclusions

   Conclusions. The study indicates the prospects of using the acetyl-amide form of the synthetic peptide HLDF-6 for differentiating therapy in patients with LA and LB HER2-negative subtypes of BC.

молекулярно-генетические подтипы рака молочной железыэкспрессия CD24 и CDH2ацетил-амидная форма синтетического пептида HLDF-6molecular genetic subtypes of breast cancerexpression of CD24 and CDH2acetyl-amide form of synthetic peptide HLDF-6Работа выполнена в рамках государственного задания (№ 125031203556-7) с использованием оборудования ЦКП «Протеомный анализ» ФИЦ ФТМThe work was carried out within the framework of the state assignment (No. 125031203556-7) using the equipment of the Proteomic Analysis Collective Use Center of FTMReferencesKawamata H., Tachibana M., Fujimori T., Imai Y. Differentiation-inducing therapy for solid. Curr. Pharm. Des. 2006;12(3):379–385. doi: 10.2174/138161206775201947Kawamata H., Tachibana M., Fujimori T., Imai Y. Differentiation-inducing therapy for solid. Curr. Pharm. Des. 2006;12(3):379–385. doi: 10.2174/138161206775201947Yan M., Liu Q. Differentiation therapy: a promising strategy for cancer treatment. Chin. J. Cancer. 2016;35:3. doi: 10.1186/s40880-015-0059-xYan M., Liu Q. Differentiation therapy: a promising strategy for cancer treatment. Chin. J. Cancer. 2016;35:3. doi: 10.1186/s40880-015-0059-xBar-Hai N., Ishay-Ronen D. Engaging plasticity: differentiation therapy in solid tumors. Front. Pharmacol. 2022;13:944773. doi: 10.3389/fphar.2022.944773Bar-Hai N., Ishay-Ronen D. Engaging plasticity: differentiation therapy in solid tumors. Front. Pharmacol. 2022;13:944773. doi: 10.3389/fphar.2022.944773Fotinos J., Barberis L., Condat C.A. Effects of a differentiating therapy on cancer stem cell-driven tumors. J. Theor. Biol. 2023;572:111563. doi: 10.1016/j.jtbi.2023.111563Fotinos J., Barberis L., Condat C.A. Effects of a differentiating therapy on cancer stem cell-driven tumors. J. Theor. Biol. 2023;572:111563. doi: 10.1016/j.jtbi.2023.111563Zhu K., Xia Y., Tian X., He Y., Zhou J., Han R., Guo H., Song T., Chen L., Tian X.D. Characterization and therapeutic perspectives of differentiation-inducing therapy in malignant tumors. Front. Genet. 2023;14:1271381. doi: 10.3389/fgene.2023.1271381Zhu K., Xia Y., Tian X., He Y., Zhou J., Han R., Guo H., Song T., Chen L., Tian X.D. Characterization and therapeutic perspectives of differentiation-inducing therapy in malignant tumors. Front. Genet. 2023;14:1271381. doi: 10.3389/fgene.2023.1271381Mukherjee S., Sen S., Adhikary S., Sengupta A., Mandal P., Dasgupta D., Chakrabarti P., Roy S., Das C. A novel role of tumor suppressor ZMYND8 in inducing differentiation of breast cancer cells through its dualhistone binding function. J. Biosci. 2020;45:2.Mukherjee S., Sen S., Adhikary S., Sengupta A., Mandal P., Dasgupta D., Chakrabarti P., Roy S., Das C. A novel role of tumor suppressor ZMYND8 in inducing differentiation of breast cancer cells through its dualhistone binding function. J. Biosci. 2020;45:2.Ji H., Zhou Y., Zhuang X., Zhu Y., Wu Z., Lu Y., Li S., Zeng Y., Lu Q.R., Huo Y., Shi Y., Bu H. HDAC3 deficiency promotes liver cancer through a defect in H3K9ac/H3K9me3 transition. Cancer Res. 2019;79(14):3676–3688. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-18-3767Ji H., Zhou Y., Zhuang X., Zhu Y., Wu Z., Lu Y., Li S., Zeng Y., Lu Q.R., Huo Y., Shi Y., Bu H. HDAC3 deficiency promotes liver cancer through a defect in H3K9ac/H3K9me3 transition. Cancer Res. 2019;79(14):3676–3688. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-18-3767Mody D., Bouckaert J., Savvides S.N., Gupta V. Rational design and development of HDAC inhibitors for breast cancer treatment. Curr. Pharm. Des. 2021;27(45):4610–4629. doi: 10.2174/1381612827666210917143953Mody D., Bouckaert J., Savvides S.N., Gupta V. Rational design and development of HDAC inhibitors for breast cancer treatment. Curr. Pharm. Des. 2021;27(45):4610–4629. doi: 10.2174/1381612827666210917143953Xu W.P., Zhang X., Xie W.F. Differentiation therapy for solid tumors. J. Dig. Dis. 2014;15(4):159–165. doi: 10.1111/1751-2980.12122Xu W.P., Zhang X., Xie W.F. Differentiation therapy for solid tumors. J. Dig. Dis. 2014;15(4):159–165. doi: 10.1111/1751-2980.12122Bryan M., Pulte E.D., Toomey K.C., Pliner L., Pavlick A.C., Saunders T., Wieder R. A pilot phase II trial of all-trans retinoic acid (Vesanoid) and paclitaxel (Taxol) in patients with recurrent or metastatic breast cancer. Invest. New Drugs. 2011;29(6):1482–1487. doi: 10.1007/s10637-010-9478-3Bryan M., Pulte E.D., Toomey K.C., Pliner L., Pavlick A.C., Saunders T., Wieder R. A pilot phase II trial of all-trans retinoic acid (Vesanoid) and paclitaxel (Taxol) in patients with recurrent or metastatic breast cancer. Invest. New Drugs. 2011;29(6):1482–1487. doi: 10.1007/s10637-010-9478-3Autenshlyus A.I., Zhurakovsky I.P., Davletova K.I., Bogachuk A.P., Lyakhovich V.V., Lipkin V.M. Influence of HLDF differentiation factor on nonspecific invasive breast carcinoma in vitro. Dokl. Biochem. Biophys. 2020;495(1):289–291. doi: 10.1134/S1607672920060010Autenshlyus A.I., Zhurakovsky I.P., Davletova K.I., Bogachuk A.P., Lyakhovich V.V., Lipkin V.M. Influence of HLDF differentiation factor on nonspecific invasive breast carcinoma in vitro. Dokl. Biochem. Biophys. 2020;495(1):289–291. doi: 10.1134/S1607672920060010Аутеншлюс А.А., Жураковский И.П., Маринкин И.О., Богачук А.П., Липкин В.М. Средство, снижающее относительное содержание низкодифференцированных и повышающее относительное содержание высокодифференцированных клеток в инвазивной карциноме молочной железы неспецифического типа. Пат. 2786528 РФ; опубл. 24. 02. 2021.Autenshlyus A.A., Zhurakovsky I.P., Marinkin I.O., Bogachuk A.P., Lipkin V.M. An agent that reduces the relative content of low-differentiated and increases the relative content of highly differentiated cells in invasive breast carcinoma of a non-specific type. Patent 2786528 RF; published 24. 02. 2021. [In Russian].Rai H., Ahmed J. N-Cadherin: a marker of epithelial to mesenchymal transition in tumor progression. Intern. J. Oncol. 2014;10(1):1–8. ispub.com/IJO/ doi: 10/1/14796Rai H., Ahmed J. N-Cadherin: a marker of epithelial to mesenchymal transition in tumor progression. Intern. J. Oncol. 2014;10(1):1–8. ispub.com/IJO/ doi: 10/1/14796Sung J.Y., Cheong J.H. Pan-cancer analysis reveals distinct metabolic reprogramming in different epithelial-mesenchymal transition activity states. Cancers (Basel). 2021;13(8):1778. doi: 10.3390/cancers13081778Sung J.Y., Cheong J.H. Pan-cancer analysis reveals distinct metabolic reprogramming in different epithelial-mesenchymal transition activity states. Cancers (Basel). 2021;13(8):1778. doi: 10.3390/cancers13081778Ku S.C., Liu H.L., Su C.Y., Yeh I.J., Yen M.C., Anuraga G., Ta H.D.K., Chiao C.C., Xuan D.T.M., Prayugo F.B., Wang W.J., Wang C.Y. Comprehensive analysis of prognostic significance of cadherin (CDH) gene family in breast cancer. Aging (Albany NY). 2022;14(20):8498–8567. doi: 10.18632/aging.204357Ku S.C., Liu H.L., Su C.Y., Yeh I.J., Yen M.C., Anuraga G., Ta H.D.K., Chiao C.C., Xuan D.T.M., Prayugo F.B., Wang W.J., Wang C.Y. Comprehensive analysis of prognostic significance of cadherin (CDH) gene family in breast cancer. Aging (Albany NY). 2022;14(20):8498–8567. doi: 10.18632/aging.204357CD24. Pathology. Breast cancer. Human Protein Atlas. Available at: clck.ru/3M5LWgCD24. Pathology. Breast cancer. Human Protein Atlas. Available at: clck.ru/3M5LWgKristiansen G., Winzer K.J., Mayordomo E., Bellach J., Schluns K., Denkert C., Dahl E., Pilarsky C., Altevogt P., Guski H., Dietel M. CD24 expression is a new prognostic marker in breast cancer. Clin. Cancer Res. 2003;9(13):4906–4913.Kristiansen G., Winzer K.J., Mayordomo E., Bellach J., Schluns K., Denkert C., Dahl E., Pilarsky C., Altevogt P., Guski H., Dietel M. CD24 expression is a new prognostic marker in breast cancer. Clin. Cancer Res. 2003;9(13):4906–4913.Perelmuter V.M., Grigoryeva E.S., Savelieva O.E., Alifanov V.V., Andruhova E.S., Zavyalova M.V., Bragina O.D., Garbukov E.Yu., Menyailo M.E., Khozyainova A.A., … Tashireva L.A. EpCAM-CD24+ circulating cells associated with poor prognosis in breast cancer patients. Sci. Rep. 2024;14(1):12245. doi: 10.1038/s41598-024-61516-2Perelmuter V.M., Grigoryeva E.S., Savelieva O.E., Alifanov V.V., Andruhova E.S., Zavyalova M.V., Bragina O.D., Garbukov E.Yu., Menyailo M.E., Khozyainova A.A., … Tashireva L.A. EpCAM-CD24+ circulating cells associated with poor prognosis in breast cancer patients. Sci. Rep. 2024;14(1):12245. doi: 10.1038/s41598-024-61516-2Rostoker R., Abelson S., Genkin I., Ben-Shmuel S., Sachidanandam R., Scheinman E.J., Bitton-Worms K., Shen Orr Z., Caspi A., Tzukerman M., LeRoith D. CD24(+) cells fuel rapid tumor growth and display high metastatic capacity. Breast Cancer Res. 2015;17(1):78. doi: 10.1186/s13058-015-0589-9Rostoker R., Abelson S., Genkin I., Ben-Shmuel S., Sachidanandam R., Scheinman E.J., Bitton-Worms K., Shen Orr Z., Caspi A., Tzukerman M., LeRoith D. CD24(+) cells fuel rapid tumor growth and display high metastatic capacity. Breast Cancer Res. 2015;17(1):78. doi: 10.1186/s13058-015-0589-9Тюляндин С.А., Артамонова Е.В., Жигулев А.Н., Королева И.А., Пароконная А.А., Семиглазова Т.Ю., Стенина М.Б., Фролова М.А. Рак молочной железы. Злокачеств. опухоли. 2023;13(3s2-1):157–200. doi: 10.18027/2224-5057-2023-13-3s2-1-157-200Tyulyandin S.A., Artamonova E.V., Zhigulev A.N., Koroleva I.A., Parokonnaya A.A., Semiglazova T.Yu., Stenina M.B., Frolova M.A. Breast cancer. Zlokachestvennyye opukholi = Malignant Tumors. 2023;13(3s2-1):157–200. [In Russian]. doi: 10.18027/2224-5057-2023-13-3s2-1-157-200Neftel C., Laffy J., Filbin M.G., Hara T., Shore M.E., Rahme G.J., Richman A.R., Silverbush D., Shaw M.L., Hebert C.M. … Suva M.L. An integrative model of cellular states, plasticity, and genetics for glioblastoma. Cell. 2019;178(4):835–849.e21. doi: 10.1016/j.cell.2019.06.024Neftel C., Laffy J., Filbin M.G., Hara T., Shore M.E., Rahme G.J., Richman A.R., Silverbush D., Shaw M.L., Hebert C.M. … Suva M.L. An integrative model of cellular states, plasticity, and genetics for glioblastoma. Cell. 2019;178(4):835–849.e21. doi: 10.1016/j.cell.2019.06.024Аутеншлюс А.И., Студеникина А.А., Михайлова Е.С., Проскура А.В., Вараксин Н.А., Сидоров С.В., Богачук А.П., Липкин В.М., Ляхович В.В. Влияние фактора дифференцировки HLDF на продукцию цитокинов биоптатами ткани молочной железы при ее незлокачественных заболеваниях и при инвазивной карциноме. Биомед. химия. 2020;66(6):485–493. doi: 10.18097/PBMC20206606485Autenshlyus A.I., Studenikina A.A., Mikhaylova E.S., Proskura A.V., Varaksin N.A., Sidorov S.V., Bogachuk A.P., Lipkin V.M., Lyakhovich V.V. Influence of the HLDF differentiation factor on the production of cytokines by bio-tissues of breast tissue in its non-malignant diseases and in invasive carcinoma of a non-specific type. Biomeditsinskaya khimiya = Biomedical Chemistry. 2020;66(6):485–493. [In Russian]. doi: 10.18097/PBMC20206606485Yang Y., Zhu G., Yang L., Yang Y. Targeting CD24 as a novel immunotherapy for solid cancers. Cell Commun. Signal. 2023;21(1):312. doi: 10.1186/s12964-023-01315-wYang Y., Zhu G., Yang L., Yang Y. Targeting CD24 as a novel immunotherapy for solid cancers. Cell Commun. Signal. 2023;21(1):312. doi: 10.1186/s12964-023-01315-wCreative Proteomix. Cytokine Proteomix. Luminex Cytokine Multiplex Panels Brochure. Exploring the PI3K-Akt Pathway and Cytokine Interactions with Luminex xMAP Technology. Available at: clck.ru/3M5LT2Creative Proteomix. Cytokine Proteomix. Luminex Cytokine Multiplex Panels Brochure. Exploring the PI3K-Akt Pathway and Cytokine Interactions with Luminex xMAP Technology. Available at: clck.ru/3M5LT2Ni X., Hu G., Cai X. The success and the challenge of all-trans retinoic acid in the treatment of cancer. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2019;59(sup1):S71–S80. doi: 10.1080/10408398.2018.1509201Ni X., Hu G., Cai X. The success and the challenge of all-trans retinoic acid in the treatment of cancer. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2019;59(sup1):S71–S80. doi: 10.1080/10408398.2018.1509201

The authors declare that there are no conflicts of interest present.