CC BY
170
ев
u
в* U
JN со
Генетические особенности несветлоклеточного рака почки
Д. С. Михайленко1' 2, Б.Я. Алексеев1, Г. Д. Ефремов1, А. Д. Каприн1
1 НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина — филиал ФГБУ«Национальный медицинский исследовательский радиологический центр» Минздрава России; Россия, 105425, Москва, ул. 3-я Парковая, 51/4; 2ФГБНУ«Медико-генетический научный центр»; Россия, 115478, Москва, ул. Москворечье, 1
Контакты: Дмитрий Сергеевич Михайленко dimserg@mail.ru
Рак почки (РП) входит в число частых онкоурологических заболеваний, самой распространенной формой которого является свет-локлеточная карцинома. Однако доля менее изученных вариантов несветлоклеточного РП (НСРП) составляет до 25 %, что говорит о необходимости их исследования, совершенствования диагностики и лечения. В основе канцерогенеза лежат генетические изменения, включающие хромосомные аберрации и точковые мутации в протоонкогенах и генах-супрессорах. В обзоре рассмотрены цитогенетические аберрации в контексте разнообразия форм НСРП согласно действующей классификации Международной ассоциации уропатологов (International Society of Urological Pathology, ISUP). Отдельно охарактеризованы транслокационные варианты НСРП(MiT-РП) как частные случаи хромосомных перестроек с вовлечением генов семейства MiT: TFE3, TFEB, MITF. Описаны основные наследственные формы НСРП, обусловленные герминальными мутациями в генах FLCN, FH и МЕТ, а также современные исследования спорадических опухолей с применением секвенирования следующего поколения. Эти эксперименты были направлены на поиск соматических мутаций в масштабах всего генома или экзома опухоли и позволили определить различные мутационные профили I/IIподтипов папиллярного РП, хромофобной карциномы в сравнении с онкоцитомой. Обзор может представлять интерес для онкологов, урологов, генетиков и специалистов смежных наук.
Ключевые слова: несветлоклеточный рак почки, мутация, секвенирование, экзом, ДНК-диагностика
DOI: 10.17 650/1726-9776-2016-12-3-14-21
Genetic characteristics of the non-clear cell renal cancer D.S. Mikhaylenko1,2, B. Y. Alekseev1, G.D. Efremov1, A.D. Kaprin1
1N.A. Lopatkin Research Institute of Urology and Interventional Radiology — branch of the National Medical Research Radiological Center of the Ministry of Health of Russia; 51/4 3rd Parkovaya St., Moscow, 105425, Russia;
2Research Centre for Medical Genetics; 1 Moskvorech'e St., Moscow, 115478, Russia
Renal cancer (RC) is one of the mostfrequent diseases in oncological urology; the most common form of RC is the clear cell carcinoma. However, percentage of less-studied non-clear cell RC (nccRC) reaches up to 25 % of cases suggesting further studying, improvement of diagnosis and treatment of these tumors. The key events of carcinogenesis are genetic alterations including chromosomal aberrations and point mutations in proto-oncogenes and tumor suppressor genes. This review describes cytogenetic aberrations in the context of nccRC diversity according to the current ISUP classification. Translocation variants of nccRC (MiT-RC) were characterized separately as particular cases of the chromosome rearrangements involving MiT gene family (TFE3, TFEB, MITF). In addition, the main nccRC hereditary forms caused by germinal mutations in the genes FLCN, FH, and MET, as well as recent studies of sporadic tumors with using the next generation sequencing techniques were reviewed. These experiments were designed to search for somatic mutations throughout the tumor genome or exom and revealed the different mutational profiles of I/II papillary RC subtypes, chromophobe carcinoma versus oncocytoma. The review may be informative for oncologists, urologists, geneticists and specialists in related sciences.
Key words: non-clear cell renal cancer, mutation, sequencing, exom, DNA-diagnostics
Гетерогенность несветлоклеточного рака почки
На сегодняшний день злокачественные новообразования почек в России входят в число наиболее часто возникающих опухолей в общей структуре онкологических заболеваний. Среди мужчин в возрасте 30—59 лет рак почки (РП) занимает 4-е место по распространенности после рака легкого, кожи и желудка [1]. Около 95 % всех случаев РП представлены почечно-кле-точными карциномами (далее сокращение РП будет обозначать именно эти опухоли), остальные 5 % — опухолями почечной лоханки и мочеточника. РП раз-
вивается из эпителия почечных канальцев, но, несмотря на общность происхождения, представляет собой морфологически гетерогенную группу опухолей. Выделяют следующие основные типы РП: светлокле-точный, папиллярный, хромофобный, редкие и не-классифицируемые формы [2, 3]. Большинство молекулярно-биологических и клинических исследований фокусируются на самой частой форме РП — светлоклеточной, включающей 75 % случаев заболевания. Характерной чертой этого типа РП является инактивация гена УИЬ и, как следствие, гиперэкспрес-
сия индуцируемого гипоксией фактора HIF и его генов-мишеней [4, 5]. Несветлоклеточный РП (НСРП) реже становится объектом исследования, чем светло-клеточный, однако его доля достигает 20—25 % в общей структуре, что является клинически значимой величиной. В настоящее время в описании НСРП придерживаются Ванкуверской классификации, рекомендованной Международной ассоциацией уропа-тологов (International Society of Urological Pathology, ISUP).
1. Папиллярный РП. Папиллярные карциномы почки составляют 10—15 % случаев РП, в свою очередь, их подразделяют на опухоли I (характеризуется более благоприятным прогнозом) и II типов. Имму-ногистохимический профиль включает экспрессию СК7 (чаще при типе I, чем при II), AMACR, CD10 и RCC—Ma. На цитогенетическом уровне папиллярный РП характеризуется увеличением числа копий хромосом 7 и 17, утратой Y-хромосомы.
2. Хромофобный РП. Хромофобные карциномы составляют до 5 % случаев РП. Клетки этого типа НСРП диффузно позитивны по СК7, негативны по CD9/10. В хромофобной карциноме обнаруживают потери участков или целых хромосом 1, 2, 6, 10, 13, 17 и 21.
3. Карцинома собирательных трубочек (Беллини). Этот тип опухолей составляет менее 1 % случаев РП, характеризуется быстрым прогрессированием. Рак собирательных трубочек не имеет какого-либо специфичного паттерна хромосомных аберраций.
4. Муцинозная тубулярная и веретеноклеточная карцинома. Клетки имеют позитивное окрашивание на CK7 и CD10, несут потери участков хромосом 1, 4, 6, 13-15 и 22 [6, 7].
5. MiT-РП. Транслокационный тип РП. Встречается, в основном, у детей и подростков, реже — в более позднем возрасте, составляя лишь 1 % случаев РП у взрослых. На генетическом уровне этот тип РП обусловлен, как правило, транслокациями с вовлечением области Xq11.2 и образованием химерных генов с участием гена TFE3 и, реже, других генов семейства MiT. На иммуногистохимическом уровне в нем наблюдают позитивное окрашивание на AMACR, CD10, RCC—Ma, но главным иммуногистохимическим маркером, используемым в рутинной диагностике, является выраженная экспрессия С-концевого домена фактора TFE3.
6. Тубулокистозный РП. По цитологическим и мо-лекулярно-генетическим характеристикам (аберрации хромосом 7, 17, Y и экспрессионный профиль) близок с папиллярному РП, иммуногистохимически окрашивают на СК8, СК18, СК19, CD10 и AMACR.
7. Приобретенный поликистоз почек, ассоциированный с РП. Часто мультифокальная опухоль, на цито-генетическом уровне описаны аберрации хромосом 1—3, 6, 7, 16, Y
8. Светлоклеточная папиллярная карцинома. Иммуногистохимически характеризуется позитивным окрашиванием на СК7 и СА9, негативным — на CD10 и AMACR, составляет около 1 % случаев РП. В отличие от светлоклеточного РП, для нее, в целом, не характерны делеции гена VHL.
Кроме того, в отдельные типы выделяют медуллярный РП, ассоциированный с мутациями гена SDHB (РП с недостаточностью сукцинатдегидрогеназы), РП у больных наследственным лейомиоматозом, гибридный онкоцито-хромофобный РП, который встречается у пациентов с множественными онкоцитомами почек и у пациентов с синдромом Берта—Хога—Дьюба, а также РП с образованием химерного онкогена VCL:ALK [8—10]. В 3 последних случаях определенные генетические нарушения могут являться классифицирующими признаками и диагностическими критериями.
Транслокационный (MiT) рак почки
В новой классификации ISUP существенные изменения затронули транслокационные варианты РП с участием генов MiT-семейства. Семейство транскрипционных факторов MiT включает TFE3, TFEB, TFEC и MiTF, активные, в основном, в регуляции дифференцировки меланоцитов и остеокластов, хотя их экспрессия отмечена и в клетках других типов. Факторы MiT имеют ДНК-связывающий и активаци-онный домены, могут образовывать функциональные гетеродимеры между разными членами семейства MiT. Гены MiT-семейства вовлечены в перестройки, описанные в различных типах опухолей (табл. 1). В основном точки разрыва затрагивают область Хр11.2 [10]. Частота распространенности MiT-транслокационного РП у детей составляет до 50 % всех случаев РП и снижается до 1 % у взрослых. Транслокационный РП во взрослом возрасте имеет худший прогноз, чем в детском [8]. Морфологически MiT-РП неоднороден. Так, химера ASPSCR1.TFE3 ассоциирована с объемными опухолевыми клетками, имеющими бесцветную или эозинофильную цитоплазму, собранными в участки с альвеолярным или папиллярным строением. В случае образования гена PRCC:TFE3 опухолевые клетки имеют меньший объем цитоплазмы, зачастую в них присутствуют псаммоматозные тела или гиалиновые узелки.
Точная дифференциальная диагностика MiT-опухолей с другими типами РП затруднительна без использования иммуногистохимических или генетических методов. В качестве рутинных способов диагностики применяют FISH- или, чаще, иммуногистохимиче-скую детекцию соответствующего домена TFE3. У некоторых пациентов описан вариант MiT-опухолей с транслокацией t(6;11)(p21;q12) и образованием химеры alpfa:TFEB. Поскольку точка разрыва находится в промоторе, опухоли гиперэкспрессируют нативный
CS
U
е*
U
JN СО
Таблица 1. Характеристика транслокации с вовлечением генов семейства MiTна цито- и молекулярно-генетическом уровнях
Траснлокация
Химерный ген
Тип опухоли
CS
U
в* U
JN СО
t(X;17)(p11.2;q25) ASPSCR1:TFE3 MiT-РП
t(X;1)(p11.2;q21) PRCC:TFE3 MiT-РП
der(17)(X;17)(p11.2q25) ASPSCR1:TFE3 Альвеолярная мягкотканная саркома
t(X;1)(p11.2;q34) SFPQ:TFE3 MiT-РП
t(X;17)(p11.2;q23) CLTC:TFE3 MiT-РП
t(X;11)(p11.2;q13) YAP1:TFE3 Эпителиоидная гемангиома
inv(X)(p11.2;q12) NonO:TFE3 MiT-РП
t(X;3)(p11.2;q23), t(X;10)(p11.2;q23) Не идентифицирован MiT-РП
t(6;11)(p21;q12) alpfa:TFEB MiT-РП
Не идентифицирована RBM10:TFE3, DVL2:TFE3, COL21A1:TFEB ACTG1:MITF Папиллярный РП
Не идентифицирована CLTC:TFEB MiT-РП
TFEB; для выявления этой перестройки также применяют FISH- или иммуногистохимический метод. Хотя в большинстве случаев при дифференциальной диагностике MiT-РП главными маркерами выступают TFE3 или TFEB, для уточнения диагноза можно использовать СА9, панцитокератины, эпителиальный мембранный антиген, а также протеазу катепсин К и меланоцитарные факторы НМВ-45 и Melan-A, экспрессию которых стимулируют члены семейства MiT [6, 12]. В MiT-опухолях зачастую гиперэкспрессиру-ется МЕТ, что указывает на возможность использования ингибиторов МЕТ как противоопухолевых агентов. Часть новых MiT-транслокаций была обнаружена благодаря секвенированию транскриптома (RNAseq) в образцах НСРП (RBM10:TFE3, DVL2:TFE3, COL21A1:TFEB, CLTC:TFEB, ACTG1:MITF) при поиске соматических мутаций, в которых также была показана гиперэкспрессия антиапоптотического фактора BIRC7 как возможной мишени для таргетных препаратов [13, 14]. Это указывает на более значительную роль MiT-транслокаций в канцерогенезе, чем предполагалось ранее.
Редкие наследственные формы несветлоклеточного рака почки
Случаи НСРП, обусловленного герминальными мутациями (унаследованными в ряду поколений или возникшими de novo), относятся к проявлениям наследственных онкологических синдромов. Их доля в общей структуре заболеваемости НСРП не превышает нескольких процентов, но данная патология имеет ряд клинических (ранняя манифестация, би-латеральность и/или мультифокальность поражения,
патологические изменения в других органах-мишенях) и молекулярно-генетических особенностей.
Наследственный лейомиоматоз и почечно-клеточ-ный рак (hereditary leiomyomatosis and renal cell carcinoma — HLRCC, OMIM: 150800) манифестируют в среднем в 25 лет, проявляются в виде множественных лейомиом кожи и матки (иногда — лейомиосарком) и НСРП, который встречается у 15—20 % пациентов с HLRCC, и могут сочетаться с кистами почек. Злокачественные новообразования почки при этой семейной форме рака чаще представлены папиллярными карциномами II типа, в ряде случаев опухоли имеют тубулярное или тубуло-папиллярное строение. При HLRCC опухоли почки чаще солитарные, унилате-ральные, однако характеризуются быстрой прогрессией и ранним метастазированием, поэтому тактика хирургического лечения при этом заболевании не отличается от таковой у пациентов со спорадическим РП. Развитие HLRCC связано с мутациями в гене FH, локализованном в области 1q42 и кодирующем фума-ратгидратазу — один из ферментов цикла Кребса. Около 90 % из них составляют миссенс-мутации без выраженных «горячих точек», хотя у представителей европеоидной расы наблюдают локальный максимум частоты встречаемости в 190-м кодоне [15]. Инактивация 2-го аллеля в опухоли происходит по двухудар-ной модели Кнадсена, что характеризует FH как опухолевый супрессор. Инактивация FH приводит к так называемому эффекту Варбурга, т. е. к переключению на гликолиз как основной путь получения аденозин-трифосфата (АТР), что характерно для злокачественных клеток, а также к накоплению в клетке индуцируемого гипоксией фактора (HIF) и гиперэкспрессии его
генов-мишеней [16]. ДНК-диагностика HLRCC заключается в секвенировании 10 экзонов гена FH [17].
Наследственная папиллярная карцинома Iтипа (hereditary papillary renal carcinoma — HPRC, OMIM: 605074) — аутосомно-доминантное заболевание, характеризующееся развитием почечно-клеточных папиллярных карцином I типа, причем обнаруживают мультифокальные и билатеральные опухоли. Причина этой формы наследственного РП — активирующие мутации в протоонкогене МЕТ, локализованном в районе 7q31. Мутации МЕТ при HPRC приводят к конститутивной активации цитоплазматического домена рецептора и стимуляции деления клеток. Прямая ДНК-диагностика при HPRC заключается в идентификации мутации в экзонах 15—21 гена МЕТ, кодирующих цитоплазматический домен рецептора [2, 18].
Синдром Берта—Хога—Дьюба (Birt—Hogg—Dube syndrome — BHDS, OMIM: 135150) — аутосомно-доми-нантный синдром, основным проявлением которого является развитие множественных фиброфолликулом. Они локализуются преимущественно на лице, шее и верхней части туловища. Примерно у 80 % больных развиваются легочные кисты. Количество и диаметр кист со временем могут увеличиваться, что в 10—30 % случаев приводит к спонтанному пневмотораксу. У 35 % пациентов с BHDS развиваются опухоли почки. Новообразования почки при этом синдроме, как правило, мультифокальные, билатеральные, принадлежат к разным патоморфологическим типам, но наиболее часто встречаются гибридные онкоцито-хромофобные и хромофобные карциномы. BHDS возникает вследствие терминальных мутаций в гене-супрессоре FLCN, локализованном в области 17p11.2 и кодирующем фолликулин. Примечательно, что биаллельная инактивация FLCN в опухоли приводит к активации сигнального пути АКТ—mTOR, как и при других типах НСРП. Генетическая лабораторная диагностика при BHDS заключается в анализе мутаций FLCN (секвени-рование экзонов 4—14). Терминальные мутации FLCN относятся, преимущественно, к типу "loss of function": инсерции, делеции и дупликации со сдвигом рамки считывания, комплексные мутации, нонсенс-мутации, мутации сайтов сплайсинга; миссенс-мутации были идентифицированы лишь в единичных случаях. Ген FLCN содержит «горячую точку» мутагенеза — мо-нонуклеотидный тракт С8, локализованный в экзоне 11. Около 50 % семей несут герминальную мутацию в виде однонуклеотидной делеции/инсерции в этом тракте, поэтому целесообразно начинать поиск мутации с экзона 11 [19, 20]. Исследование FLCN на наличие точковых мутаций в экзонах может быть дополнено методом MLPA для выявления делеций. Показано, что промоторная область FLCN характеризуется повышенной частотой делеций относительно кодирующей части гена. Комбинация прямого секвенирования
и MLPA позволяет увеличить клиническую чувствительность молекулярно-генетического анализа с 80 до 95 % семей с BHDS [21].
Всего описано около 10 отдельных форм наследственного РП, НСРП чаще встречается в 3 из них. Выявление патологической терминальной мутации в этих случаях имеет решающее значение для постановки окончательного диагноза и выбора оптимальной тактики лечения [2, 4]. Отдельные молекулярно-генети-ческие исследования при спорадическом НСРП до недавнего времени не имели прикладного значения, однако с развитием полногеномных технологий ситуация с пониманием роли точковых мутаций при НСРП стала меняться.
Генетические различия хромофобной карциномы и онкоцитомы
С помощью метода сравнительной гибридизации на микрочипах показано, что все основные типы опухолей почек имеют свой паттерн отклонений от нормального числа копий (copy number variation, CNV) различных участков генома [22]. Это наблюдение относится и к различиям CNV между злокачественной опухолью — хромофобной карциномой — и доброкачественной опухолью — онкоцитомой, в дифференциальной диагностике которых гистологическое и иммуно-гистохимическое исследования затруднительны.
Различия CNV были подтверждены также в сравнительном исследовании хромофобного РП и онко-цитомы на наличие делеций и амплификаций с помощью определения копийности участков генома по SNP-микрочипу Affymetrix 100K SNP. Результаты этих работ во многом согласуются и показывают, что отклонения от диплоидного набора хромосом 2, 6, 10, 13q, 17 и в меньшей мере 1 и 21q в совокупности могут представлять собой критерий дифференциальной диагностики хромофобного РП и онкоцитомы [23]. С учетом этих данных другими авторами была разработана панель из 10 STR-маркеров (D1S2142, D1S3465, D2S1782, GAAT3A06, D10S2469, D13S634, D13S742, D17S1298, D21S1411 и D21S11), локализованных в участках с наибольшими различиями CNV между хромофобным РП и онкоцитомой. С помощью поли-меразной цепной реакции и фрагментного анализа на капиллярном секвенаторе панель позволила различать эти типы опухолей с точностью до 90 % в информативных случаях [24].
Однако основные события канцерогенеза — это соматические мутации-драйверы, выявить которые в масштабах генома опухоли стало возможным только с развитием технологий секвенирования следующего поколения (next-generation sequencing, NGS). В одной из работ провели полногеномное секвенирование 66 хромофобных карцином. В митохондриальном геноме выявлены 142 соматические мутации с той или
CS
U
в* u
JN CO
ев
u
в* U
JN со
иной степенью гетероплазмии, из них 35 мутаций — в более чем 50 % митохондриальных ДНК (мтДНК), — ген ND5 и другие, среди точковых мутаций ядерного генома наибольшие частоты были показаны для ТР53 и PTEN: 32 и 9 % соответственно. Несмотря на то, что большинство мутаций мтДНК потенциально могут нарушать функцию митохондрий, на уровне экспрессии генов мутации не имели последствий для функционирования цепи окислительного фосфорилирования. Этот факт наталкивает, в первую очередь, на мысль
0 том, что эффект Варбурга нивелируется в хромофоб-ном РП за счет иных механизмов. Во-вторых, как минимум в 10 % случаев хромофобного РП обнаружены активирующие мутации в промоторе гена теломеразы TERT. Причем точковая мутация С228Т, приводящая к формированию дополнительного сайта связывания транскрипционных факторов и описанная ранее при уротелиальной карциноме и меланоме, обусловливала лишь двухкратное повышение экспрессии TERT. Существенно большее влияние на увеличение экспрессии TERT оказали впервые обнаруженные хромосомные перестройки с точками разрыва в промоторе TERT и затрагивающие в части случаев ген NEK5 на хромосоме 13 [25, 26]. Полногеномное секвениро-вание 12 онкоцитом показало, что в них отсутствуют точковые мутации, часто встречающиеся в хромофоб-ном РП (ТР53 и PTEN); по другим нарушениям их можно разделить на 2 группы: 1-я — перестройки с вовлечением гена CCND1 без других аберраций и 2-я — с CNV хромосом 1, 14, 21, Х и/или Y Мутации в мтДНК встречаются уже на ранних стадиях, причем во 2-й группе они ассоциированы с накоплением большого количества дефектных митохондрий, угнетением процесса их аутофагии и активацией гена ТР53. Высказана интересная мысль о том, что обогащение дефектными орга-неллами и активация ТР53 «спасают» клетки онкоци-томы от злокачественной трансформации, но если они в ходе клональной эволюции приобретут инактивиру-ющие мутации ТР53, PTEN и перестройки TERT, то могут выступить источником формирования эозинофиль-ного варианта хромофобного РП [27].
Молекулярная генетика спорадического папиллярного рака почки
Несмотря на то что активирующие герминальные миссенс-мутации МЕТ являются причиной HPRC, при котором развиваются папиллярные карциномы
1 типа, аналогичные им точковые соматические мутации этого гена встречаются в спорадическом папиллярном РП I типа не более чем в 20 % случаев (в большинстве работ этот показатель не превышает 10 %). Вместе с тем амплификация локуса 7q31 с геном МЕТ происходит в 45 % случаев, а гиперэкспрессия МЕТ — в 90 % случаев папиллярного РП I типа, что делает его актуальной мишенью для разработки таргетных пре-
паратов [28]. На II стадии клинических испытаний находятся таргетные препараты — синтетические ингибиторы МЕТ форетиниб (ХЬ880), тивантиниб (ЛЯр197), волитиниб (ЫМРЬ-504); рилотумумаб (ЛМ0-102) -моноклональное антитело к ЫОБ (рецептору, кодируемому геном МЕТ). Возможно, отдельные испытания в отношении НСРП будут проведены для кабозанти-ниба (ХЬ184) и ингибитора ЛЬК/МЕТ/Ш8/ЯЕТ кри-зотиниба [29, 30]. Исследуют также возможности таргет-ной терапии папиллярного РП ингибиторами УЕОБК2 (сунитинибом, сорафенибом), ингибиторами шТОЯ (темсиролимусом, эверолимусом), а также комбинированного назначения ингибиторов МЕТ с ингибиторами ЕОБЯ [31]. Полученные ранее методами классической цитогенетики данные об увеличении количества копий хромосом 7, 17 и амплификации гена МЕТ, как оказалось, относятся в основном к папиллярному РП I типа, тогда как для II типа более характерна утрата хромосом 8, 11, 18, что было показано методом сравнительной геномной гибридизации [30, 32].
К настоящему времени опубликованы результаты нескольких масштабных работ с применением методов N08 в отношении спорадического папиллярного РП. В одной из них провели комплексное генетическое исследование 161 образца папиллярного РП, включающее секвенирование экзома, анализ CNV, секвенирование транскриптома, анализ метилирования ДНК и протеомный анализ. Как и ожидалось, мутации МЕТ были выявлены в 17 % опухолей I типа, причем 3 из 17 обнаруженных мутаций были не соматическими, а терминальными, что еще раз указывает на целесообразность диагностики ЫРЯС у молодых пациентов с папиллярным РП. При проведении многофакторного анализа опухоли II типа разделились на 3 подгруппы с разными клиническими характеристиками, причем для одной из них были характерны мутации гена БЕТВ2, а для другой — отличительный набор гиперметилированных локусов и мутации ЕН. Интересно, что в 8 случаях были выявлены опухоли с транслокациями М1Т и образованием химерных генов. В 4 случаях это были ранее описанные химеры РЯСС:ТЕЕ3 и SЕPQ:TЕE3, а в остальных — новые варианты М1Т-транслокаций: ЯБИ10:ТЕЕ3, БУЕ2:ТЕЕ3, СОЕ21Л1:ТЕЕБ и ТЕЕБ:СЛВМ2. Большинство из них были идентифицированы в опухолях II типа с суммарной частотой 12 %.
Как и при светлоклеточном, при папиллярном РП была выявлена высокая частота мутаций в генах ремо-делинга хроматина в опухолях и I, и II типа. Мутации в генах SMARCБ1 и РБЯМ1, участвующих в формировании комплекса SWI/SNF, генах SETD2, КБМ6Л, БЛР1 и других модификаторах хроматина встречались при папиллярном РП с частотой 20—38 % случаев. Возможно, что мутации в генах, влияющих на состояние хроматина, повышают нестабильность генома и могут
Таблица 2. Генетические характеристики несветлоклеточного рака почки
Тип Хромосомные аберрации Точковые мутации
Папиллярный +7, +17 (I подтип); +8, +11, +18 (II подтип); +3q, +16, +20, —Y МЕТ(I подтип), FH(II подтип); SETD2, KDM6A, BAP1, ARID2 и др. гены ремоделинга хроматина (суммарно до 38 % случаев)
MiT-РП Транслокации с перемещением Xp11.2 и 6р21 на другие хромосомы Образование химерных генов с З'-частью, состоящей из генов TFE3 и TFEB
Хромофобный -1, -2, -6, -10, -13, -17 и -21 FLCN (при BHDS); точковые мутации в митохондриальной ДНК (50 % аллелей), мутации ТР53 и PTEN (9-32 % случаев)
рассматриваться как инициирующие мутации-драйверы, действующие на начальных этапах канцерогенеза, так же, как и редкие при папиллярном РП мутации-драйверы РТЕЫ, ТР53, ТБС2, ЫБАБ, КЯЛБ и некоторых других онкогенов или генов-супрессоров [14, 33].
В другом исследовании был определен паттерн соматических мутаций в 19 генах, который различался между I и II типами папиллярного РП, показаны мутации и амплификация гена ЕЯВБ2 в части случаев опухолей II типа, хотя, в целом, его активирующие мутации не характерны для РП [34]. Еще в одном исследовании был секвенирован экзом 31 образца папиллярного РП, где также в качестве мутаций-драйверов были идентифицированы нарушения в генах ремоделинга хроматина БЕТБ2, ВАР1 и АЫБ2 (кодируют гистоновую метилтрансферазу, деубиквитинилазу и компонент ремоделирующего комплекса РВЛБ соответственно). Некоторые образцы в этом исследовании были взяты в виде серии кусочков ткани при мультифокаль-ных опухолях или из разных участков одной и той же опухоли. Показано, что около 20 % соматических мутаций характеризуются внутриопухолевой гетерогенностью, которая обусловлена клональной эволюцией. Причем для опухолей на ранних стадиях заболевания были построены «классические» деревья дивергентной эволюции, тогда как у опухолей поздних стадий наблюдали явления конвергентной эволюции (например, независимое приобретение вторичных мутаций БЕТБ2, изменения СКУ участков хромосомы 3), аналогичные тем, которые ранее были показаны на примере светлоклеточного РП [35].
Следует отметить, что отдельный тип НСРП согласно классификации ^ИР — светлоклеточная тубуло-папиллярная карцинома — с одной стороны, имеет сочетание признаков светлоклеточного и папиллярного РП (например, в опухоли могут присутствовать соматические мутации МЕТ и УНЬ), с другой — характеризуется специфическими признаками, в частности гиперэкспрессией микроРНК семейства ш1Я-200, которая не характерна ни для светлоклеточного, ни для папиллярного РП [36]. Генетические различия между подтипами папиллярного РП имеют непосредственное отношение к поиску новых таргетных пре-
паратов. Активация гена МЕТ и поиск ингибиторов ИОБ актуальны для опухолей I типа. Папиллярный РП II типа с дефицитом фумаратгидратазы вследствие инактивации гена ¥Н отчетливо демонстрирует эффект Варбурга, в связи с чем была предложена гипотеза об эффективном воздействии именно на метаболические, а не на сигнальные пути при этом типе НСРП.
Повышенная концентрация фумарата посредством фактора КЕЛР1 стабилизирует ядерный Е2-ассо-циированный фактор (КЯР2), увеличивая экспрессию генов, в промоторе которых присутствуют антиокси-дант-чувствительные элементы. В настоящее время исследуют вещества, воздействующие на КЯР2 [37]. Кроме того, в отношении НСРП проведены клинические испытания всех основных таргетных препаратов, которые используют при лечении метастатического РП: ингибиторов шТОЯ темсиролимуса и эверолиму-са, мультикиназных инигибиторов сунитиниба и со-рафениба, пазопаниба и некоторых других [7]. Наибольшую частоту объективных ответов при таргетной терапии НСРП наблюдали при применении сунити-ниба или темсиролимуса, последний эффективен независимо от числа линий предшествующей терапии [38, 39]. В целом, на настоящем этапе изучения опухолей почки можно суммировать основные цито-и молекулярно-генетические характеристики наиболее частых типов НСРП (табл. 2).
Заключение
Таким образом, НСРП представляет собой не только морфологически, но и генетически гетерогенную группу опухолей, которая может быть представлена как наследственными, так и спорадическими случаями. Разработаны алгоритмы ДНК-диагностики основных наследственных форм НСРП. Основной акцент в последние годы исследователи делают на секвенировании экзома НСРП, что позволяет определить полный профиль соматических мутаций. В результате этих работ была выявлена высокая частота мутаций в генах ремоделинга хроматина при папиллярном РП, а также расширено представление о роли химерных генов в развитии НСРП. Продукты генов с соматическими активирующими мутациями могут быть мишенями для поиска таргетных препаратов.
ев
u
в* U
JN
со
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
CS
u
et u
JN CO
1. Злокачественные новообразования в России в 2014 году (заболеваемость и смертность). Под ред. А. Д. Каприна, В. В. Старинского, Г. В. Петровой. М., 2016. 250 с. [Malignant tumors in Russia in 2014: morbidity and mortality. Eds. by: A.D. Kaprin, V.V. Starinskiy, G.V. Petrova. Moscow, 2016. 250 p. (In Russ.)].
2. Linehan W.M. Genetic basis of kidney cancer: role of genomics for the development
of disease-based therapeutics. Genome Res 2012;22:2089-100. DOI: 10.1101/gr.131110.111.
3. Muglia V.F., Prando A. Renal cell carcinoma: histological classification and correlation with imaging findings. Radiol Bras 2015;48(3):166-74.
DOI: 10.1590/0100-3984.2013.1927.
4. Михайленко Д. С., Залетаев Д.В. Моле-кулярно-генетическая диагностика
в онкоурологии. Saarbrucken: LAP Lambert Academic Publishing, 2013. 64 c. [Mikhay-lenko D.S., Zaletaev D.V. Molecular genetic diagnostics in urologic oncology. Saarbrucken: LAP Lambert Academic Publishing, 2013. (In Russ.)].
5. Матвеев В. Б., Волкова М.И. Последовательная таргетная терапия при диссеми-нированном раке почки. Онкоурология 2013;9(1):28-33. [Matveev V.B., Volko-
va M.I. Sequential targeted therapy for disseminated kidney cancer. Onkourologiya = Cancer Urology 2013;9(1):28-33. (In Russ.)].
6. Kuroda N., Tanaka A. Recent classification of renal epithelial tumors. Med Mol Morphol 2014;47(2):68-75.
DOI: 10.1007/s00795-013-0033-0.
7. Bellmunt J., Dutcher J. Targeted therapies and the treatment of non-clear cell renal cell carcinoma. Ann Oncol 2013;24(7):1730-40. DOI: 10.1093/annonc/mdt152.
8. Srigley J.R., Delahunt B., Eble J.N. et al. The International society of urological pathology (ISUP) Vancouver classification of renal neoplasia. Am J Surg
Pathol 2013;37(10):1469-89. DOI: 10.1097/PAS.0b013e318299f2d1.
9. Rao Q., Xia Q.Y., Cheng L.,
Zhou X.J. Molecular genetics and immuno-histochemistry characterization of uncommon and recently described renal cell carcinomas. Chin J Cancer Res 2016;28(1):29-49. DOI: 10.3978/j.issn.1000-9604.2016.01.03.
10. Nagashima Y., Kuroda N., Yao M. Transition of organizational category on renal cancer. Jpn J Clin Oncol 2013;43(3):233-42. DOI: 10.1093/jjco/hyt006.
11. Argani P. MiT family translocation renal cell carcinoma. Semin Diagn Pathol 2015;32(2):103-13.
DOI: 10.1053/j.semdp.2015.02.003.
12. Magers M.J., Udager A.M., Mehra R. MiT family translocation-associated renal cell
carcinoma: a contemporary update with emphasis on morphologic, immunophenotypic, and molecular mimics. Arch Pathol Lab Med 2015;139(10):1224-33. DOI: 10.5858/arpa.2015-0196-RA.
13. Durinck S., Stawiski E.W., Pavia-Jimenez A. et al. Spectrum of diverse genomic alterations define non-clear cell renal carcinoma subtypes. Nat Genet 2015;47(1):13-21. DOI: 10.1038/ng.3146.
14. Linehan W.M., Spellman P.T., Rick-
etts C.J. et al. Comprehensive molecular characterization of papillary renal-cell carcinoma. N Engl J Med 2016;374(2):135—45. DOI: 10.1056/NEJMoa1505917.
15. Schmidt L.S., Linehan W.M. Hereditary leiomyomatosis and renal cell carcinoma. Int J Nephrol Renovasc Dis 2014;7:253-60. DOI: 10.2147/IJNRD.S42097.
16. Menko F.H., Maher E.R., Schmidt L.S. et al. Hereditary leiomyomatosis and renal cell cancer (HLRCC). Renal cancer risk, surveillance and treatment. Fam Cancer 2014;13(4):637-44.
DOI: 10.1007/s10689-014-9735-2.
17. Raymond V.M., Herron C.M., Giordano T.J., Gruber S.B. Familial renal cancer as an indicator of hereditary leiomyomatosis and renal cell cancer syndrome. Fam Cancer 2012;11(1):115-21.
DOI: 10.1007/s10689-011-9485-3.
18. Wadt K., Gerdes A.M., Hansen T.V. et al. Novel germline c-Met mutation in a family with hereditary papillary renal carcinoma. Fam Cancer 2012;11(3):535-7.
DOI: 10.1007/s10689-012-9542-6.
19. Haas N.B., Nathanson K.L. Hereditary renal cancer syndromes. Adv Chronic Kidney Dis 2014;21(1):81-90.
DOI: 10.1053/j.ackd.2013.10.001
20. Schmidt L.S., Linehan W.M. Clinical features, genetics and potential therapeutic approaches for Birt-Hogg-Dube syndrome. Expert Opin Orphan Drugs 2015;3(1):15-29.
21. Benhammou J.N., Vocke C.D., Santani A. et al. Identification of intragenic deletions and duplication in the FLCN gene
in Birt-Hogg-Dube syndrome. Genes Chromosomes Cancer 2011;50(6):466-77. DOI: 10.1002/gcc.20872.
22. Krill-Burger J.M., Lyonce M.A.,
Kelly L.A. et al. Renal cell neoplasm contain shared tumor type-specific copy number variations. Am J Pathol 2012;180(6):2427-39. DOI: 10.1016/j.ajpath.2012.01.044.
23. Yusenko M.V. Molecular pathology of renal oncocytoma: a review. Int J Urol 2010;17(7):602-12.
DOI: 10.1111/j.1442-2042.2010.02574.x.
24. Аполихин О.И., Михайленко Д. С., Михальченко А.Е. и др. Молекулярно-генетические нарушения как критерии
в дифференциальной диагностике редких
опухолей почки. Эксперментальная и клиническая урология 2013;(3):21-7. [Apolikhin O.I., Mikhaylenko D.S., Mikhal'chenko A. E. et al. Molecular-genetic alterations as criteria in differential diagnostics of rare renal tumors. Eksperimental'naya i klinicheskaya urologiya = Experimental and Clinical Urology 2013;(3):21-7. (In Russ.)].
25. Davis C.F., Ricketts C.J., Wang M. et al. The genomic landscape of chromophobe renal cell carcinoma. Cancer Cell 2014;26(3):319-30. DOI: 10.1016/j.ccr.2014.07.014.
26. Rathmell K.W., Chen F., Creighton C.J. Genomics of chromophobe renal cell carcinoma: implications from a rare tumor for pan-cancer studies. Oncoscience 2015;2(2):81-90.
27. Joshi S., Tolkunov D., Aviv H. et al. The genomic landscape of renal oncocytoma identifies a metabolic barrier to tumorigenesis. Cell Rep 2015;13(9):1895-908.
DOI: 10.1016/j.celrep.2015.10.059.
28. Albiqes L., Guegan J., Le Formal A. et al. MET is a potential target across all papillary renal cell carcinomas: result from a large molecular study of pRCC with CGH array and matching gene expression array. Clin Cancer Res 2014;20(13):3411-21.
DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-13-2173.
29. Miyata Y., Asai A., Mitsunari K. et al. Met in urological cancers. Cancer 2014;6(4):2387-403.
DOI: 10.3390/cancers6042387.
30. Courthod G., Tucci M., Di Maio M., Scaqliotti G.V. Papillary renal cell carcinoma: a review of the current therapeutic landscape. Crit Rev Oncol Hematol 2015;96(1):100-12. DOI: 10.1016/j.critrevonc.2015.05.008.
31. Twardowski P.W., Mack P.C., Lara P.N. Jr. Papillary renal cell carcinoma: current progress and future directions. Clin Genitourinary Cancer 2014;12(2):74-9.
DOI: 10.1016/j.clgc.2013.11.013.
32. Kang X.L., Zou H., Pang L.J. et al. Chromosomal imbalances revealed in primary renal cell carcinomas by comparative genomic hybridization. Int J Clin Exp Pathol 2015;8(4):3636-47.
33. Chen F., Zhang Y., Senbabaoglu Y. et al. Multilevel genomics-based taxonomy of renal cell carcinoma. Cell Rep 2016;14(10):2476-89. DOI: 10.1016/j.celrep.2016.02.024.
34. Liu K., Ren Y., Pang L. et al. Papillary renal cell carcinoma: a clinicopathological and whole-genome exon sequencing study. Int J Clin Exp Pathol 2015;8(7):8311-35.
35. Kovac M., Navas C., Horswell S. et al. Recurrent chromosomal gains and heterogeneous driver mutations characterise papillary renal cancer evolution. Nat Commun 2015;6:6336.
DOI: 10.1038/ncomms7336.
36. Lawrie C.H., Larrea E., Larrinaga G. et al. Targeted next-generation sequencing
and non-coding RNA expression analysis of clear cell papillary renal cell carcinoma suggests distinct pathological mechanisms from other renal tumor subtypes. J Pathol 2014;232(1):32-42. DOI: 10.1002/path.4296. 37. Srinivasan R., Ricketts C.J., Sourbier C., Linehan W.M. New strategies in renal cell carcinoma: targeting the genetic and metabolic basis of disease.
Clin Cancer Res 2015;21(1):10-7. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-13-2993. 38. Тимофеев И.В. Современные возможности лечения несветлоклеточного почечно-клеточного рака. Онкоурология 2015;11(4):24-33. [Timofeev I.V. Current treatment approaches to non-clear cell renal carcinoma. Onkourologiya = Cancer Urology 2015;11(4):24-33. (In Russ.)].
39. Алексеев Б.Я., Нюшко К.М., Калпин-ский А.С. Применение сунитиниба в реальной клинической практике у больных метастатическим раком почки. Онкоуроло-гия 2016;12(1):14-20. [Alekseev ВТа., Nyushko K.M., Kalpinsky A.S. Using of suni-tinib in patients with metastatic renal cancer in real clinical practice. Onkourologiya = Cancer Urology 2016;12(1):14-20. (In Russ.)].
ев
u <
u
JN CO
