CC BY
20
УДК: 616-006.04-08:577.21:572.9:575.857
КЛЕТОЧНЫЕ И МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МАРКЕРЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕРАПИИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ: ПОПУЛЯЦИОННЫЕ И ЭТНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
П.А. Гервас, М.Н. Стахеева, А.А. Иванова, Е.А. Малиновская, Н.Н. Бабышкина
Томский НИИ онкологии, г Томск
Проблема злокачественных новообразований (ЗНО) привлекает все большее внимание во всем мире в связи с объективными неблагоприятными обстоятельствами, такими как постарение населения, изменение демографической структуры, рост вредных экологических факторов. Онкологические заболевания являются одной из основных причин смертности населения, ежегодно в мире регистрируется 12,7 млн новых случаев, более 7,6 млн смертей от них и прогнозируется дальнейший рост этих показателей [4, 18].
Проблема онкологических заболеваний чрезвычайно актуальна для региона Сибири и Дальнего Востока, занимающего площадь более 70 % территории РФ, характеризующегося разнообразием природно-климатических зон, различиями в образе жизни населения, неоднородностью этнического состава. Заболеваемость ЗНО и показатели смертности в регионе Сибири и Дальнего Востока существенно варьируют в зависимости от территории и популяционных особенностей, а также от состояния онкологической службы на той или иной территории [8, 9]. Следует отметить, что на указанной территории имеются условия для использования методов современной диагностики, в том числе иммуногистохимической и молекулярно-генетической, больные получают практически все основные виды противоопухолевого лечения в территориальных диспансерах и других ЛПУ, а ряд высокотехнологичных видов лечения, таких как интраоперационная и нейтронная терапия, пациенты региона могут получить в Томском НИИ онкологии [5, 13, 16].
На территории Сибири и Дальнего Востока проживает в основном пришлое (славянской принадлежности) и коренное (монголоидной принадлежности) население, в том числе более 13,8 млн женщин. Рак молочной железы (РМЖ) лидирует в женской популяции, с тенденцией роста показателей заболеваемости. Сотрудниками Томского НИИ онкологии установлено, что РМЖ в структуре онкологической заболеваемости коренного женского населения занимает 1-3-е места с удельным весом 12,2-22,0 %, пришлого — 1-е место (19,4-23,8 %) [7]. Было установлено также, что заболеваемость РМЖ во всех возрастных группах коренного населения ниже, чем у пришлого. Однако пик заболеваемости у коренного населения был отмечен в возрасте 50-59 лет, что на 10 лет
раньше, чем у пришлого (60-69 лет). Средний возраст больных РМЖ коренного населения меньше (48,1-57,2 года), чем у представительниц пришлого населения (56,9-58,0 лет). Прирост заболеваемости у монголоидного населения идет более быстрыми темпами, чем у славянок [7]. Это свидетельствует об актуальности выявления факторов риска РМЖ у коренного населения, в число которых входит наследственная предрасположенность. До 25 % наследственных РМЖ связано с мутациями в генах репарации BRCA1/2. К особенностям наследственных дефектов генов BRCA1/2 относят их высокую пенетрантность и широкую географическую вариабельность. Обнаружено несколько сотен различных мутаций, затрагивающих различные участки этих генов, для многих мутаций выявлен феномен популяционной и, в частности, этнической специфичности [10].
Этническая разнородность населения региона Сибири предполагает наличие разных наследственных мутаций в генах BRCA1/2 в различных этнических популяциях, спектр которых практически не изучен. В Томском НИИ онкологии проведены исследования по оценке частоты встречаемости среди представительниц коренного и пришлого населения Сибири наиболее распространенных в РФ мутаций гена BRCA1 (5382^С, 185delAG, 4153delAG, T300G) и BRCA2 (6174delT). Всего на наличие указанных мутаций у больных с диагнозом РМЖ протестирован 1 281 образец геномной ДНК.
Из 765 больных РМЖ славянской принадлежности 27 человек (3,5 %) были носителями аллеля BRCA1 5382^С. Частота мутации у пациенток с признаками наследственного рака составила: у молодых пациенток до 40 лет - 8,3 %, у пациенток с билатеральным РМЖ - 20,0 %, при отягощенном семейном анамнезе - 5,7 %. На наличие мутации BRCA1 5382^С протестировано 516 больных РМЖ из Агинского Бурятского автономного округа, республик Тыва и Алтай. В этой группе было 319 женщин из пришлого населения (славянки) и 197 представительниц коренного населения (бурятки, тувинки, алтайки). BRCA1 5382^С была обнаружена только у славянок, частота без учета семейного анамнеза составила 6 %, с учетом признаков семейного рака - около 14 %. У больных РМЖ коренного населения BRCA1 5382^С не обнаружена, хотя 59 пациенток имели признаки
наследственного рака. Мутации BRCA1 185delAG, BRCA1 4153delAG и BRCA1 T300G выявлены у славянок в 6,7 % случаев и не выявлены у представительниц коренного населения [12]. Таким образом, показана высокая частота встречаемости «мутации основателя» 5382^С у больных РМЖ славянской популяции и отсутствие таковых у больных РМЖ женщин монголоидного происхождения. Полученные данные свидетельствуют о целесообразности проведения дальнейших исследований по выявлению генов, ответственных за возникновение РМЖ у представительниц коренного населения, поиска повторяющихся мутаций. Определение спектра мутаций, ассоциированных с наследственными формами РМЖ/РЯ в различных этнических популяциях, важно для решения практических задач медицины.
Ассоциированный с мутациями BRCA1/2 наследственный РМЖ, по сравнению со спорадическим, имеет ряд существенных особенностей, которые необходимо учитывать для разработки программ скрининга и при лечении пациенток. Вероятность его возникновения в течение жизни достигает 85-95 %, средний возраст заболевших носителей мутаций составляет 35-39 лет, а при спорадическом раке - 60 лет. Исследования последних лет показали высокую эффективность назначения препаратов платины, вызывающих повреждения ДНК опухолевых клеток, у пациенток с наследственными мутациями в генах BRCA1/2, которые приводят к снижению уровня репарации таких повреждений [17].
Проведение ДНК-диагностики с учетом индивидуального и семейного анамнеза, выявление наследственной предрасположенности к РМЖ/ РЯ, создание регистра «наследственных раков» позволят решать задачи профилактики, ранней диагностики и эффективного лечения наследственных форм РМЖ [15].
Несмотря на существенные инвестиции и достижения в лечении рака за последние 30 лет, показатели общей выживаемости онкологических больных повысились незначительно [24]. Хотя в последние годы достигнуты определенные успехи в совершенствовании методов противоопухолевой терапии, лечение каждого пациента остается комплексной проблемой [14], при этом для выбора оптимального персонализированного подхода к лечению должны быть учтены многочисленные параметры состояния пациента и особенности течения злокачественного процесса [1, 2, 20, 22].
В последнее десятилетие в онкологической клинике появились мишень-направленные (тар-гетные) препараты (моноклональные антитела, низкомолекулярные ингибиторы протеинкиназ), при этом в качестве основных молекулярных мишеней целенаправленной терапии могут выступать многочисленные элементы сигнальных путей, связанные с регуляцией пролиферации, клеточного
цикла и апоптоза, нарушение функции которых патогенетически значимо для формирования и прогрессирования злокачественных опухолей. Назначение таргетных препаратов производится при детекции определенных молекулярных нарушений, частота и характер которых могут различаться в разных популяциях, поэтому необходимы клинико-популяционные исследования для выявления закономерностей их распространения [2, 3].
Одним из широко используемых таргетных препаратов является тирозинкиназный ингибитор гефитиниб, направленный на рецептор эпидермаль-ного фактора роста (EGFR, или HER1), - трансмембранный гликопротеин, молекулярной массой 170 kD, обладающий тирозинкиназной активностью, с мутацией тирозинкиназного домена гена EGFR. Этот препарат показан для лечения аденокарцином легкого у пациентов, у которых определяется мутация. Согласно данным литературы, частота встречаемости таких соматических мутаций составляет до 20 % в европеоидных популяциях и достигает 60 % среди азиатских пациентов с аденокарциномой легкого. Мы изучили частоту основных типов мутации в гене EGFR (экзон 19 и 21) у 147 пациентов с немелкоклеточным раком легкого, проживающих в Западной Сибири. EGFR мутации были выявлены в 19 % (28 пациентов из 147). Частота делеции 19 экзона составила 13 % (19 случаев) и точковой замены L858R - 6 % (9 случаев). Более часто мутации наблюдались у женщин (42 %), чем у мужчин (1 %), (p=0,000). Наиболее высокая частота выявлена при бронхоальвеолярной карциноме (28 %), аденокар-циноме (21 %) и только в 4 % случаев у пациентов с крупноклеточной карциномой, смешанной аде-нокарциномой и NOS. Некурящие пациенты имели мутации гена EGFR в 38 % случаев, тогда как у курящих пациентов их частота составила всего 3 % [20]. Таким образом, закономерности выявления мутации в гене EGFR практически не отличаются от таковых в европейских популяциях, что свидетельствует о целесообразности применения ингибиторов тирозинкиназ для лечения пациентов с немелкоклеточным раком легкого в Западной Сибири. Молекулярно-направленная терапия, по сравнению с конвенциальной, дает существенный выигрыш в выживаемости и улучшает качество жизни больных [3].
Повышение эффективности противоопухолевого лечения остается одной из наиболее актуальных задач современной онкологии. Традиционно основной целью включения цитостатических методов в схемы комбинированного противоопухолевого лечения является достижение максимальной цито-редукции первичной опухоли и метастатических очагов путем индукции апоптоза, некроза или блокирования неконтролируемой пролиферации [6]. При этом эффективность цитостатического лечения связывают с биологическими особенностями опухолевых клеток, с их чувствительностью
П.А. Гервас, М.Н. Стахеева, А.А. Иванова и др.
КЛЕТОЧНЫЕ И МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МАРКЕРЫ
или резистентностью к лечебным воздействиям. В последние годы экспериментально выявлены и теоретически обоснованы феномены вовлечения иммунной системы в реализацию противоопухолевого эффекта цитостатической терапии. Показано, что эффективное цитостатическое лечение связано с проявлением цитотоксической активности эффекторов иммунной системы, которая индуцируется под влиянием лучевой или химиотерапии, в отношении опухолевых клеток. При этом участвуют механизмы врожденного и адаптивного иммунитета. Большинство цитостатических воздействий вызывает гибель опухолевых клеток путем апопто-за. Апоптоз - это гибель клеток без индукции иммунного ответа. Соответственно, для вовлечения механизмов иммунной системы необходимы воздействия, создающие иммуногенность умирающих клеток. Существенная доля используемых в практике конвенциональных и таргетных препаратов, а также лучевая терапия способны вызывать имму-ногенную гибель опухолевых клеток, тем самым вовлекая иммунную систему в уничтожение клеток опухоли. В частности, при проведении лучевой терапии у больных со злокачественными новообразованиями наблюдалось уменьшение размеров очагов опухоли, не подвергавшихся облучению, которое происходило путем иммуногенной гибели опухолевых клеток [25].
Модуляция иммунной системы цитостатиче-скими агентами проявляется на уровне повышения антигенных свойств опухолевых клеток, что способствует их распознаванию иммунной системой; увеличения противоопухолевой активности эффекторов иммунной системы; удаления элементов, обладающих иммуносупрессорной активностью, а также системного влияния противоопухолевого лечения. На системном уровне существенное значение может иметь транзиторная лимфопения на фоне химиотерапии, которая по механизму обратной связи запускает гомеостатическую пролиферацию иммунокомпетентных клеток с отменой опухоль-индуцированной анергии, связанной в том числе с элиминацией иммуносупрессорных Т-регуляторных клеток. При этом достигается повышение эффективности лечения.
Поскольку иммунокомпетентные клетки поступают в опухолевое микроокружение из пула циркулирующих клеток крови, их конститутивные особенности (способность к пролиферации и секреции цитокинов, чувствительность к апоптозу), очевидно, влияют на реализацию функциональной активности при взаимодействии с опухолевыми клетками. Наряду с этим важная роль иммунной системы в поддержании гомеостаза в условиях повреждающих воздействий различной природы, в том числе химиотерапии, предполагает возможность использования ее параметров в качестве дополнительных критериев предсказания эффективности лекарственного лечения.
Нами показано, что эффективность неоадъю-вантного химиолучевого лечения у больных раком гортани и гортаноглотки связана с состоянием иммунной системы [11]. Отмеченная противоположная динамика количества лимфоцитов в периферической крови в зависимости от эффективности лечебных мероприятий у пациентов при проведении химиотерапии паклитакселом и карбоплатином согласуется с данными, полученными в работе Р. Lissoni et а1. [21]. При исследовании карцином легкого, толстой кишки, молочной железы и предстательной железы было показано, что независимо от гистогенеза опухоли и режима химиотерапии у больных, достигавших объективной регрессии, наблюдался лимфоцитоз, и среднее количество лимфоцитов, отмечаемое в конце химиотерапии, было значимо выше по сравнению с таковым до назначения лечения. Напротив, у больных с прогрессированием заболевания в ответ на химиотерапию среднее количество лимфоцитов снижалось. Исследователи предполагают, что увеличивая лимфоцитоз, химиотерапия может действовать парадоксально, как иммунотерапия. В качестве возможного механизма авторы называют модуляцию цитокиновой сети. Эффективность таргетного препарата ипилимумаба, направленного на блокирование молекул на Т-клетках, ингиби-рующих иммунный ответ, как оказалось, зависит от соотношения «нейтрофилы/лимфоциты» в периферической крови. При отношении меньше 5, т.е. при относительном повышении лимфоцитов, объективные результаты лечения пациентов с меланомой были существенно выше [19]. Проведенный по результатам лечения немелкоклеточного рака легкого метаанализ показал, что соотношение «нейтрофилы/лимфоциты» в крови (при уровне 5 и более) является маркером неблагоприятного прогноза в плане выживаемости и плохого ответа на терапию [23].
Достижение синергизма противоопухолевых эффектов цитостатического лечения и иммунной системы открывает новые возможности в терапии ЗНО, заключающиеся, прежде всего, в снижении экономических затрат, токсичности воздействий и увеличении продолжительности жизни пациентов. Очевидна потребность клинического внедрения и расширения возможностей технологии молекулярного тестирования для эффективного принятия решений о назначении молекулярно-направленной терапии у онкологических больных. При этом необходима разработка новых подходов с учетом популяционной специфики, внутриопухолевой гетерогенности, а также организационно-технических возможностей. Все это внесет значимый вклад в совершенствование молекулярно-генетической диагностики в онкологии.
ЛИТЕРАТУРА
1. Геращенко Т.С., Денисов Е.В., Литвяков Н.В., ЗавьяловаМ.В., Вторушин С.В., Цыганов М.М., Перельмутер В.М., Чердынцева Н.В. Внутриопухолевая гетерогенность: природа и биологическое значение // Биохимия. 2013. Т. 78, № 11. С. 1531-1549.
2. Гервас П.А., Литвяков Н.В., Стахеева М.Н., Миллер С.В., Добродеев А.Ю., Гарбуков Е.Ю., Бабышкина Н.Н., Кухарев Я.В., Васильева М.В., Слонимская Е.М., Белявская В.А., Тузиков С.А., Чердынцева Н.В. Влияние полиморфизма генов апоптоза и репарации на эффективность неоадъювантной химиотерапии злокачественных новообразований // Сибирский онкологический журнал. 2009. № 4. С. 41-47.
3. Гервас П.А., Литвяков Н.В., Попова Н.О., Добродеев А.Ю., Тарасова А.С., Юмов Е.Л., Иванова Ф.Г., Черемисина О.В., Афанасьев С.Г., Гольдберг В.Е., Чердынцева Н.В. Проблемы и перспективы совершенствования молекулярно-генетической диагностики для назначения таргетных препаратов в онкологии // Сибирский онкологический журнал. 2014. № 2. С. 47-56.
4. Злокачественные новообразования в России в 2012 году (заболеваемость и смертность) / Под ред. А.Д. Каприна,
B.В. Старинского, Г.В. Петровой. М. : МНИОИ им. П.А. Герцена. 2014. 248 с.
5. Нейтронная терапия злокачественных новообразований. Научно-исследовательский институт онкологии СО РАМН / Под ред. Л.И. Мусабаевой, В.А. Лисина. Томск, 2008. 285 с.
6. Переводчикова Н.И. Руководство по химиотерапии опухолевых заболеваний. М. : Практическая медицина, 2005. 704 с.
7. Писарева Л. Ф., ОдинцоваИ.Н., Ананина О.А., Малиновская ЕА., Стуканов С.Л., Панферова Е.В., Шивит-оол А.А., Чойнзонов Е.Л., Чердынцева Н.В. Заболеваемость раком молочной железы коренного и пришлого населения Сибири и Дальнего Востока // Здравоохранение Российской Федерации. 2012. № 4. С. 37-41.
8. Писарева Л.Ф., Чойнзонов Е.Л., Турина Л.И., Одинцова И.Н., Шойхет Я.Н., Лазарев А.Ф., Юдин С.В., Косых Н.Э. Онкоэпидемиологические исследования в регионе Сибири и Дальнего Востока // Дальневосточный медицинский журнал. 2005. № 1. С. 51-55.
9. ПисареваЛ.Ф., ЧойнзоновЕ.Л., Бояркина А.П., ОдинцоваИ.Н., Гольдин И.Н., Мартынова Н.А., Тахауов Р.М. Особенности онкологической заболеваемости населения Томской области (1990-2001 гг.) // Бюллетень сибирской медицины. 2003. Т. 2, № 4.
C. 86-95.
10. Соколенко А.П., РозановМ.Е., МитюшкинаН.В., ШеринаН.Ю. Иевлева А.Г., Чекмарева Е.В. Наследственные мутации при ранних, семейных и билатеральных формах рака молочной железы у пациенток из России // Сибирский онкологический журнал. 2008. № 3. С. 43-49.
11. СтахееваМ.Н., ЧойнзоновЕ.Л., Чижевская С.Ю., БычковВ.А. Взаимосвязь эффективности противоопухолевого лечения с состоянием иммунной системы у больных раком гортани и гортаноглотки // Медицинская иммунология. 2013. Т. 15, № 6. С. 555-564.
12. Чердынцева Н.В., Писарева Л. Ф., Панфёрова Е.В., Иванова А.А., Малиновская Е.А., Одинцова И.Н., Дорошенко А.В., Гервас П.А., Слонимская Е.М., Шивит-оолА.А., ДворниченкоВ.В., ЧойнзоновЕ.Л. Этнические аспекты наследственного рака молочной железы в регионе Сибири // Вестник РАМН. 2014. № 11-12. С. 72-80.
13. ЧойнзоновЕ.Л., ПисареваЛ.Ф., ЖуйковаЛ.Д. Злокачественные новообразования в Томской области в 2004-2009 гг. Оценка качества диагностики // Сибирский онкологический журнал. 2011. № 3. С. 29-34.
14. Чойнзонов Е.Л., Балацкая Л.Н., Дубский С.В., Чижевская С.Ю., Куприянова И.Е., Красавина Е.А., Тузиков С.А., Полищук Т.В., Попов Д.Н., Жогина Ж.А., Мусабаева Л.И., Слонимская Е.М., Бехер О.А., Коломиец Л.А., Чуруксаева О.Н., Молчанов С.В., Жуйкова Л.Д. Качество жизни онкологических больных. Томск : Печатная мануфактура, 2011. 152 с.
15. Чойнзонов Е.Л., Жуйкова Л.Д., Коломиец С.А., Тюкалов Ю.И. Популяционный раковый регистр Томской области: возможности и перспективы // Врач и информационные технологии. 2012. № 3. С. 16-24.
16. Чойнзонов Е.Л., ПисареваЛ.Ф., ОдинцоваИ.Н., Ананина О.А., Бояркина А.П. Состояние онкологической службы в Сибири и на Дальнем Востоке // Здравоохранение Российской Федерации. 2014. Т. 58, № 3. С. 10-14.
17. Byrski T., Gronwald J., Huzarski T., Grzybowska E., BudrykM., StawickaM., Mierzwa T., SzwiecM., WisniowskiR, SiolekM., NarodS.A., Lubinski J. Pathologic complete response rate in young women with BRCA-positive breast cancer after neoadjuvantchemotherapy // J. Clin. Oncol. 2010. Vol. 28. P. 375-379.
18. Cancer Incidence, Mortality and Prevalence Worldwide in 2012. International Agency for Research on Cancer (IARC). URL:http://www. globocan.iarc.fr/. (available: 04.12.2014).
19. FerrucciP.F., Gandini S., BattagliaA., Alfieri S., Di GiacomoA.M., Giannarelli D., Cappellini G.C., De Galitiis F., Marchetti P., Amato G., Lazzeri A., Pala L., Cocorocchio E., Martinoli C. Baseline neutrophil-to-lymphocyte ratio is associated with outcome of ipilimumab-treated metastatic melanoma patients // Br. J. Cancer. 2015. Vol. 112 (12). P. 1904-1910. doi: 10.1038/bjc.2015.180.
20. Gervas P., Ivanova A., Vasiliev N., Ananina O., Zharkova O., Rogovieva O., VerzhbitskayaN., DidichukI., Cheremisina O., PopovaN., Goldberg V., CherdyntsevE., ChoynzonovE., Cherdyntseva N. Frequency of EGFR mutations in non-small cell lung cancer patients: screening data from West Siberia. Asian Pac // J. Cancer Prev. 2015. Vol. 16 (2). P. 689-692.
21. Lissoni P., Fumagalli L., Brivio F., Rovelli F., Messina G., Di Fede G., Colciago M., Brera G. Cancer chemotherapy-induced lym-phocytosis: a revolutionary discovery in the medical oncology // J. Biol. Regul. Homeost. Agents. 2006. Vol. 20 (1-2). P. 29-35.
22. Parkinson D.R., Johnson B.E., Sledge G.W. Making Personalized Cancer Medicine a Reality: Challenges and Opportunities in the Development of Biomarkers and Companion Diagnostics // Clin. Cancer Res. 2012. Vol. 18 (3). P. 619-624. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-11-2017.
23. Peng B., Wang Y.H., Liu Y.M., Ma L.X. Prognostic significance of the neutrophil to lymphocyte ratio in patients with non-small cell lung cancer: a systemic review and meta-analysis // Int. J. Clin. Exp. Med. 2015. Vol. 8 (3). P. 3098-3106.
24. Thomas F., Fisher D., Fort P., Marie J.-P., Daoust S., Roche B., Grunau C., Cosseau C., Mitta G., Baghdiguian S., Rousset F., Lassus P., Assenat E., Grégoire D., Missé D., Lorz A., Billy F., Vainchenker W., Delhommeau F., Koscielny S., Itzykson R., Tang R., Fava F., Ballesta A., Lepoutre T., Krasinska L., Dulic V., Raynaud P., Blache P., Quittau-Prevostel C., Vignal E., Trauchessec H., Perthame B., Clairambault J., Volpert V., Solary E., Hibner U., HochbergM.E. Applying ecological and evolutionary theory to cancer: a long and winding road // Evol. Appl. 2013. Vol. 6 (1). P. 1-10. doi: 10.1111/eva.12021.
25. Vacchelli E., Aranda F., Eggermont A., Galon J., Sautès-Frid-man C., Cremer I., Zitvogel L., Kroemer G., Galluzzi L. Trial Watch: Chemotherapy with immunogenic cell death inducers // OncoImmunology. 2014. Vol. 3 (1): e27878.
