CC BY
49
Молекулярно-генетическая гетерогенность меланомы глаза Jj
Н.Н. Мазуренко, И.В. Цыганова, В.В. Назарова, И.А. Утяшев, К.В. Орлова, Д.А. Понкратова, Д.В. Мартынков, Л.В. Демидов
ФГБУ«Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России;
Россия, 115478 Москва, Каширское шоссе, 24
Контакты: Наталья Николаевна Мазуренко nnmazurenko@mail.ru
Введение. Меланома является наиболее распространенной опухолью глаза у взрослых и представлена 2 основными типами: уве-альной (УМ) и конъюнктивальной (КМ), которые отличаются по клиническим (частота распространения, локализация, гистология) и генетическим характеристикам.
Цель исследования — сравнительное изучение молекулярно-генетических особенностей опухолей у пациентов с меланомой глаза. Материалы и методы. С использованием метода секвенирования по Сэнгеру для анализа ДНК, выделенной после микродиссекции срезов опухолевых биопсий, проведено сравнительное изучение молекулярного профиля 78 опухолей глаза, среди них 73 УМ (хорио-идеи, цилиарного тела и радужки) и 5КМ. Исследован следующий спектр мутаций: GNAQ, GNA11, KIT, BRAF, NRAS. Результаты. Мутации GNAQ и GNA11 выявлены в 81 % (59/73) УМ, соответственно в 42 % (31/73) и 38 % (28/73). В первичной УМ чаще присутствовали мутации GNAQ (63 %), а в метастатической — GNA11 (42 %). Наблюдались различия в распространенности мутаций GNAQ и GNA11 в зависимости от типа клеток УМ. Мутации GNAQ чаще обнаружены в веретеноклеточных УМ (55 %), а GNA11 — в эпителиоидных УМ (42 %). Не выявлено различий в частоте мутаций GNAQ/GNA11 в зависимости от возраста пациентов (моложе и старше 50 лет), а также в общей выживаемости пациентов УМ с мутациями GNAQ или GNA11. Кроме того, выявлены 3 УМ с мутациями KIT и 2 УМ с мутацией BRAF. В УМ хориоидеи, цилиарного тела и радужки существенных различий в частоте мутаций онкогенов не наблюдалось. Молекулярный профиль КМ отличается от профиля мутаций УМ и сходен с таковым для меланомы кожи: в 3 (60 %) КМ обнаружена мутация BRAF V600E, а в 1 (20 %) — NRAS Q61K. Заключение. Генетический анализ свидетельствует о гетерогенности меланомы глаза и важен для характеристики и лечения заболевания.
Ключевые слова: увеальная меланома, конъюнктивальная меланома, мутации GNAQ, GNA11, KIT, BRAF, NRAS
Для цитирования: Мазуренко Н.Н., Цыганова И.В., Назарова В.В. и др. Молекулярно-генетическая гетерогенность меланомы глаза. Успехи молекулярной онкологии 2018;5(3):51—8.
DOI: 10.17650/2313-805X-2018-5-3-51-58
Molecular and genetic diversity in melanoma of eye
N.N. Mazurenko, I. V. Tsyganova, V. V. Nazarova, I.A. Utyashev, K. V. Orlova, D.A. Ponkratova, D. V. Martinkov, L. V. Demidov
N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of Russia; 24 Kashirskoe Shosse, Moscow 115478, Russia
Background. Ocular melanoma is the most common cancer of adult eye and is represented by two main subtypes of uveal (UM) and conjunctival (CM) melanoma with distinct clinical (frequency, localization, histology) and genomic features. The objective is to compare molecular and genetic characteristics of tumors in patients with melanoma of the eye.
Materials and methods. In this study molecular profiling of 78 tumors including 73 UM (choroidea, ciliar body and iris) and 5 CM, was evaluated. DNA was isolated from tumor cells collected by macrodissection of FEPE sections of tumor biopsies using proteinase K. The following genes were studied by Sanger sequencing: GNAQ, GNA11, KIT, BRAF, NRAS.
Results. Mutations in GNAQ and GNA11 were found in 81 % (59/73) of UM, in 42 % (31/73) and 38 % (28/73) of cases correspondently. GNAQ mutations were more frequent in primary UM (63 %), while GNA11 mutations dominated in metastatic UM (42 %). There was а correlation between frequency of GNAQ/GNA11 mutations and histologic type of UM. GNAQ mutations were identified in 55 % of spindle cell UM, while GNA11 mutations were more frequent in epithelioid cell UM (42 %). There were no differences in frequency of GNAQ/GNA11 mutations in UM of patients of different age (younger and elder 50 years). There was no statistically difference in UM patient outcome with GNAQ or GNA11 mutations. We also detected 3 UM with KIT mutations and 2 UM with BRAF mutations. There was no big difference in frequency of «driver mutations» in UM of choroidea, ciliar body and iris. Molecular profiling of conjunctival melanoma (CM) resembles that of cutaneous melanoma of skin: in 3 (60 %) CM BRAF V600E was identified and in 1 (20 %) — NRAS Q61K. Conclusion. Genetic analysis reveals wide diversity of melanoma of eye and is important for it characterization and treatment.
Key words: uveal melanoma, conjunctival melanoma, GNAQ, GNA11, KIT, BRAF, NRAS mutations
For citation: Mazurenko N.N., Tsyganova I. V., Nazarova V. V. et al. Molecular and genetic diversity in melanoma of eye. Uspekhi moleku-lyarnoy onkologii = Advances in Molecular Oncology 2018;5(3):51—8.
cv
ев
и ш u
CV
со
us
и ш u
ж ш
и
Введение
Меланома глаза является распространенной опухолью глаза у взрослых и представлена 2 основными типами, которые отличаются по клиническим (частота распространения, локализация, гистология) и генетическим характеристикам [1].
Увеальная меланома (УМ) — наиболее распространенная злокачественная опухоль глаза нейроэктодер-мального происхождения, заболеваемость которой в мире составляет примерно 7000 человек ежегодно. Частота УМ колеблется от 0,2—0,3 случая на 1 млн населения Африки/Азии до 4—10 случаев на 1 млн белого населения по всему миру [2]. Этот редкий подтип ме-ланомы (3,7—5,0 % всех типов меланомы) возникает в результате злокачественной трансформации мелано-цитов сосудистой оболочки глазного яблока (хорио-идеи) (>80 %), реснитчатого (цилиарного) тела (6—15 %) или радужки (4—6 %) [3]. Опухоль отличается агрессивным течением: у 50 % пациентов, независимо от метода лечения первичной опухоли, развиваются метастазы, и вследствие этого смертность достигает 53 % в течение 5-летнего периода [4]. УМ метастазирует гематогенным путем, чаще всего в печень (90 %), легкие (25 %), кости (15 %), кожу (10 %) [5, 6]. Медиана продолжительности жизни при метастазах в печени у пациентов с УМ составляет 9 мес, а в группе пациентов с экстрапеченочными проявлениями — 19—28 мес. К факторам неблагоприятного прогноза при УМ относятся возраст больного, размер первичной опухоли, клеточный состав (эпителиоидный или смешанный гистологический тип клеток), экстраокулярный рост, хромосомные изменения (моносомия хромосомы 3 и/или амплификация хромосомы 8) [2, 4].
УМ отличается от меланомы кожи и меланомы слизистых оболочек как по клиническому течению, так и по молекулярно-генетическим свойствам. Основные молекулярные нарушения, характерные для меланомы кожи (мутации BRAF, NRAS), не участвуют в запуске патологических процессов в УМ. В 60 % случаев УМ отмечают экспрессию тирозинкиназного рецептора KIT, чаще всего из-за амплификации гена, тогда как мутации гена KIT в УМ редки (9 %) [7].
Специфичными для УМ являются активирующие мутации генов GNAQ и GNA11 (83 %), кодирующих альфа-субъединицы гетеротримерных G-белков Gaq и Gau, заякоренных на мембране [8—10]. Вследствие активирующих мутаций блокируется ГТФазная активность альфа-субъединицы и G-белок остается в активном состоянии. В дальнейшем происходит передача сигнала на посредники — аденилатциклазу и фосфо-липазу C с последующей активацией протеинкиназ MEK и ERK, что приводит к стимуляции клеточной пролиферации или к активации транскрипции генов клеточного цикла: CCND1 (cyclin-D1) и ССТВ1 [11]. Активирующие соматические мутации GNAQ или GNA11 являются ранним событием и не связаны с наследственными и семейными случаями УМ [8, 12]. Мутации
GNA11 чаще, чем GNAQ, встречаются в метастазиру-ющей меланоме, соответственно в 60 и 20 %, и наличие мутации GNA11 отрицательно коррелирует со сроками выживаемости пациентов. Таким образом, мутации GNA11 имеют прогностическое значение, такие опухоли ассоциированы с высоким риском метастазиро-вания и худшим прогнозом, чем меланома с мутацией GNAQ [13].
Меланома радужки менее распространена (4—10 %), и в ней, в отличие от меланомы хориоидеи и цилиар-ного тела, встречаются не только мутации GNAQ или GNA11, но и мутации BRAF, NRAS, что объясняют большей экспозицией радужки облучению ультрафиолетом [14, 15]. Таким образом, меланома радужки имеет молекулярный профиль, сравнимый как с меланомой хориоидеи, так и с меланомой кожи, что позволяет рассматривать меланому радужки как отдельный подтип меланомы [15]. Меланома радужки возникает в более молодом возрасте и считается менее агрессивной c более благоприятным прогнозом, чем меланома хо-риоидеи, тогда как меланома цилиарного тела, наоборот, чаще склонна к метастазированию по сравнению с меланомой хориоидеи [3, 14].
Значительно реже, чем УМ, у 5 % больных мела-номой глаза, встречается конъюнктивальная меланома (КМ), у лиц европеоидной расы — с частотой 0,2—0,8 % на 1 млн населения [3, 16]. Она возникает из мелано-цитов базального слоя эпителия конъюнктивальной мембраны и сходна с меланомой слизистых оболочек. В отличие от УМ, КМ метастазирует сначала лимфо-генным путем, а затем дает метастазы в легкие, печень, мозг [3, 16]. Средняя 10-летняя смертность при КМ составляет 30 %. КМ отличается от УМ по спектру «драй-верных» мутаций и содержит мутации BRAF и NRAS, подобно меланоме кожи [16, 17].
Ранее при исследовании небольшой выборки пациентов с первичной УМ мы выявили мутации GNAQ у 41 % больных (GNA11 еще не были описаны) и мутации KIT — у 11 % пациентов [18].
Цель исследования — сравнительное изучение мо-лекулярно-генетических особенностей опухолей у 78 пациентов с меланомой глаза, из которых у 73 диагностирована УМ.
Материалы и методы
В работу включены данные 78 больных меланомой глаза, обратившихся в РОНЦ (ныне НМИЦ онкологии) им. Н.Н. Блохина по поводу лечения метастазов в 2013—2017 г. Все больные получали первичное лечение (энуклеация, радиотерапия либо лазерное лечение) в различных офтальмологических клиниках.
Для генетического исследования использовали образцы фиксированной удаленной опухоли УМ в парафиновых блоках или биопсии метастатического очага, чаще в печени. Примерно у половины пациентов с метастазами исследованы биопсии метастазов, у остальных — образцы первичных опухолей. Морфологическая
характеристика и гистологическая верификация опухолевой ткани проведены в отделении патологической анатомии НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина. Препараты ДНК получали с помощью протеиназы К (Novagen, США) из опухолевых клеток, собранных в результате макродиссекции депарафинизированных срезов опухолевых биопсий. Анализ мутаций выполняли с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) с праймерами к «горячим точкам» генов GNAQ и GNA11 (экзоны 5 и 4), KIT (экзоны 11, 13 и 17), BRAF (экзон 15) и NRAS (экзоны 2 и 3) [18, 19]. После разделения в ага-розном геле ПЦР-продукты выделяли с использованием набора Wizard®PCR Preps DNA Purification System (Promega, США) и секвенировали по Сэнгеру на ABI PRISM 3100-Avant с помощью реактивов ABI PRISM® BigDye™ Terminator \Ы. 3.1. Все случаи УМ без мутаций повторно исследовали на наличие мутации BRAF с использованием ПЦР в реальном времени с плавлением на приборе CFX 96 (Bio-Rad Laboratories, США).
Результаты
Генетическое исследование проведено с препаратами опухолевой ДНК 78 больных меланомой глаза. Клинические характеристики пациентов представлены в табл. 1. У 73 (94 %) пациентов диагностирована УМ, у 5 (6 %) — меланома конъюнктивы орбиты.
Увеальная меланома. Среди пациентов с УМ у 64 (88 %) диагностирована меланома хориоидеи, у 3 (4 %) — меланома цилиарного тела, у 3 — меланома радужки и у 3 — меланома радужки с признаками поражения цилиарного тела или хориоидеи (смешанная). Важно отметить, что у 2 пациентов меланома хорио-идеи была беспигментной.
Большинство пациентов с УМ составили женщины — 48/73 (66 %). Средний возраст постановки первичного диагноза УМ — 53 года (25—78 лет), при этом средний возраст мужчин — 52 года, женщин — 55 лет. Диагноз УМ был поставлен для 13 (18 %) пациентов в возрасте до 40 лет, для 15 (20 %) — в возрасте 41— 50 лет и для 13 (18 %) - 51-60 лет. У 27 (37 %) больных появление опухоли отмечено в возрасте 61-70 лет и у 5 человек — старше 70 лет.
Большинство (62/73, 85 %) пациентов с УМ на момент проведения исследования имели метастазы, чаще всего в печени (>80 %), реже в легкие, кости, мягкие ткани головы, кожу. Среднее время появления метастазов после первичного лечения (хирургическая энуклеация, радиотерапия либо лазерное лечение) варьировало от нескольких месяцев до 18 лет.
Всего при генетическом анализе 73 УМ мутации GNAQ и GNA11 выявлены в 81 % (59/73) случаев (табл. 2). Мутации в экзоне 5 гена GNAQ обнаружены в 42 % (31/73) случаев УМ: доминировали замены Q209P в 74 % (23/31), а Q209L выявлены в 26 % (8/31). Мутации в кодоне 209 гена GNA11 обнаружены в 38,4 % (28/73) случаев, причем доминировали замены Q209L (26/28; 93 %), тогда как замены Q209P выявлены
Таблица 1. Клиническая характеристика больныхувеальной меланомой (УМ) (n = 73)
Table 1. Clinical characteristics of the patients with uveal melanoma (UM) (n = 73)
64 88
3 4
3 4
3 4
18 43
15 36
9 11
31 -
11 15
62 85
Характеристика n %
Пол:
Sex:
женский 48 66
female
мужской 25 34
male
Возраст пациентов, лет:
Patient age, years:
моложе 40 13 18
younger than 40
41-50 15 20
51-60 13 18
61-70 27 37
старше 70 лет 5 7
older than 70
Локализация первичной УМ: Localization of primary UM: хориоидея choroidea цилиарное тело ciliary body радужка iris
смешанная mixed
Гистологический вариант строения УМ: UM histological type: веретеноклеточный spindle cell
эпителиоидноклеточный epithelioid cell смешанный mixed
неизвестно unknown
Метастазирование УМ: UM metastases: первичная меланома primary melanoma метастатическая metastatic
только в 7 % (2/28) УМ. Любопытно, что мутации в экзоне 4 GNAQ и GNA11 в кодоне 183 не обнаружены, при этом выявлен 1 случай SNP в интроне 4.
Имеются различия в частоте мутаций GNAQ и GNA11 в первичной и метастатической УМ. В первичной УМ мутации GNAQ выявлены в 7 (63 %), а GNA11 — в 2 (18 %) из 11 случаев. Еще в одной первичной УМ обнаружена мутация KIT и в одной первичной УМ мутации не выявлены. Если же взять только случаи метастатической УМ, мутации GNAQ выявлены в 39 % (24/62), а GNAU - в 42 % (26/62) УМ. Частота мутаций GNAQ и GNA11 не различалась в возрастных группах моложе и старше 50 лет.
CV
CS
и ш u
ж ш
и
CV
со
us
Таблица 2. Результаты анализа мутаций в увеальной и конъюнктивальной меланоме Table 2. Results of mutation analysis in uveal and conjunctival melanoma
И Ш
u
Меланома глаза
Число больных, n
Melanoma of the eye I Number of patients, n
Мутации генов Gene mutations
GNAQ
GNA11
KIT
BRAF
NRAS
WT
Увеальная: Uveal: 73 31 28 3 2 - 9
хориоидеи choroidea б4 28 24 2 2 - 8
цилиарного тела ciliary body 3 1 2 - - - -
радужки iris 3 1 1 - - - 1
смешанная mixed 3 1 1 1 - - -
Конъюнктивальная Conjunctival 5 G G G 3 1 1
Примечание. WT — дикий тип тестированных генов. Note. WT — wild type of the tested genes.
X ш
и
При сравнении УМ разной локализации существенных различий в частоте мутаций онкогенов не обнаружено. Мутации GNAQ выявлены в 28 % случаев меланомы хориоидеи и в 33 % случаев меланомы ци-лиарного тела, радужки и смешанной УМ. Мутации GNA11 обнаружены в 24 % случаев меланомы хориоидеи и в 33 % случаев меланомы радужки и смешанной УМ, а также в 2 (66 %) из 3 случаев меланомы цилиарного тела. Среди образцов меланомы радужки выявлены опухоли с мутациями GNAQ, GNA11 или KIT и образцы с диким типом исследованных генов (см. табл. 2).
Мутации в экзоне 11 KIT выявлены в 3 случаях УМ у больных в возрасте до 50 лет: у 2 пациенток: в вере-теноклеточной (del557-559WKV>C) и эпителиоидной (Q556H) меланоме хориоидеи. У обеих пациенток метастазы развились соответственно через 6 и 7 лет, общая выживаемость составила 6 лет 4 мес и 9 лет соответственно. Кроме того, мутация в экзоне 11 гена KIT (K558N) выявлена у пациентки 38 лет в первичной меланоме радужки с начальными признаками инвазии цилиар-ного тела и склеры.
Мутации BRAF обнаружены в 2 случаях УМ: у пациентки 58 лет с разрастанием пигментной эпителио-идной меланомы хориоидеи задней стенки глазного яблока с прорастанием склеры и врастанием в прилежащие мягкие ткани (BRAF V600E). Мутация в экзоне 15 гена BRAF также обнаружена у пациента 56 лет с дис-семинированной меланомой хориоидеи правого глаза с метастазами в печени при использовании ПЦР в реальном времени с плавлением, тогда как при использовании менее чувствительного метода секвенирования по Сэнгеру эта мутация не обнаружена. Во всех остальных случаях перепроверка данных секвенирования по Сэнгеру методом ПЦР с плавлением подтвердила полученные ранее результаты.
По гистологической картине случаи УМ разделяются на веретеноклеточные (43 %), эпителиоидные (35 %) и со смешанным типом клеток (21 %). При сопоставлении УМ с различной гистологической картиной обнаружены различия в частоте мутаций GNAQ и GNA11 (см. рисунок). Мутации GNAQ выявлены в 55 % случаев УМ с веретеноклеточным фенотипом, в 27 % — с эпителиоидным и в 18 % — со смешанным фенотипом. Мутации GNA11 чаще присутствовали в эпителиоидных (42 %), чем в веретеноклеточных УМ (33 %) и в УМ со смешанным фенотипом (21 %). Таким образом, мутации GNAQ чаще присутствовали у пациентов с веретеноклеточной УМ, а GNA11 — с эпителиоидной УМ. Следует отметить, что, по данным литературы, последние характеризуются худшей выживаемостью [4]. Однако при анализе общей выживаемости пациентов с УМ в зависимости от наличия мутаций в генах GNAQ и GNA11 достоверных различий нами не выявлено.
GNAQ IS %
GNA11
27 %
25 %
42 %
55 %
зз %
Гистологический тип увеальной меланомы: / Uveal melanoma histological type: Эпителиоидный / Epithelioid Веретеноклеточный / Spindlecell Смешанный / Mixed
Частота мутаций генов GNAQ и GNA11 в различных типах клеток увеальной меланомы (n = 42)
Mutation rates for the GNAQ and GNA11 genes in various cell types of uveal melanoma (n = 42)
Меланома конъюнктивы. КМ обнаружена только у 5 пациентов (из них 4 женщины) в возрасте 33-68 лет (средний возраст 52,2 года). Средний возраст постановки диагноза - 42 года. У 1 пациентки 39 лет диагностирован рецидив КМ, причем первичная меланома была выявлена в возрасте 21 года. Другая пациентка 33 лет с метастазами КМ заболела в 31 год. У 3 пациенток обнаружены метастазы КМ в печени, у 1 пациента - в головном мозге. При генетическом анализе у 3 из 5 пациентов с КМ обнаружена мутация BRAF V600E (60 %), у 1 - NRAS Q61K (20 %). У 1 пациентки не удалось выявить ни одной из исследованных мутаций ни в первичной КМ, ни в метастазе в печени.
Обсуждение
УМ - наиболее распространенная опухоль глаза у взрослых, которая метастазирует более чем в 50 % случаев после удаления или лечения первичной опухоли, однако эффективного лечения этого заболевания сегодня нет [1-4, 21]. Установлено, что на ранних стадиях заболевания в 83 % случаев УМ возникают активирующие мутации в генах GNAQ и GNA11, которые играют важную роль в развитии УМ [8-10].
В настоящей работе проведен генетический анализ опухолевой ДНК у 73 пациентов с УМ (наиболее крупная выборка в России). Важно отметить более ранний возраст пациентов (средний возраст 53 года), преимущественно женщин, по сравнению с западными странами (>60-70 лет), где большинство больных - мужчины [22]. Профиль мутаций в целом соответствует данным литературы [8-10]. У половины пациентов с метастатической УМ мы исследовали биопсии метастазов в печени, а у остальных - первичные опухоли. У нас не было возможности сравнить мутации в первичной опухоли и метастазе пациентов с УМ, поэтому мы допускаем, что данные по первичной опухоли и метастазу совпадают. Как показали результаты специальных исследований, имеется 100 % совпадение в наличии мутаций GNAQ и GNA11 в первичной опухоли и метастазе УМ [23].
Мутации GNAQ/GNA11 нами выявлены в 81 % случаев УМ: в 83 % случаев первичной и в 80 % - метастатической УМ. Мутации GNAQ обнаружены в 63 % случаев первичной и в 39 % метастатической УМ, тогда как мутации GNA11 - в 18 % первичной и в 42 % метастатической УМ. Частота мутаций GNAQ и GNA11 не различалась в опухолях у пациентов моложе и старше 50 лет. Выявлены различия в частоте мутаций генов в зависимости от гистологического типа клеток: мутации GNAQ обнаружены в 55 % веретеноклеточной УМ, мутации GNA11 чаще (42 %) выявлялись в эпителиоид-ных опухолях. По данным аналогичных исследований, эпителиоидный тип клеток является признаком неблагоприятного прогноза [2-4]. Однако при анализе общей выживаемости в зависимости от наличия мутации в генах GNAQ и GNA11 достоверных различий в анализируемой выборке не наблюдалось. Кроме GNAQ и GNA11 в 3 случаях УМ выявлены мутации KIT, в 2 - BRAF.
При сравнении УМ разной локализации существенных различий в частоте мутаций онкогенов при ме-ланоме хориоидеи, цилиарного тела и радужки не обнаружено, хотя некоторые авторы утверждают, что в меланоме цилиарного тела не вcтречается мутация GNAQ [22]. В нашем исследовании в 2 меланомах цилиарного тела выявлена мутация GNA11, и в 1 - GNAQ. Таким образом, мутация GNA11 обнаружена в 66 % случаев меланомы цилиарного тела, что коррелирует с данными о высокой экспрессии GNA11 в меланоме цилиарного тела и плохом прогнозе этого варианта УМ [14], однако выборка этого типа меланом у нас недостаточна для подобных выводов.
Мутации GNAQ встречались чаще в первичной, а GNA11 - в метастатической УМ, что подтверждает данные литературы. Так, мутации GNAQ выявлены в 45-50 % случаев первичной УМ, в 22 % метастатической УМ [9], а мутации GNA11 найдены в 32 % случаев первичной УМ и в 57 % метастатической УМ [10]. Поскольку мутации GNA11 встречались в метастатической УМ чаще, чем GNAQ, и наличие мутации коррелировало с выживанием пациентов, авторы сделали вывод о том, что мутации GNA11 имеют прогностическое значение, такие опухоли ассоциированы с высоким риском метастазирования и худшим прогнозом, чем меланома с мутацией GNAQ [13]. По другим данным, общая выживаемость пациентов с УМ хуже при наличии мутации GNAQ [24]. Последующие исследования показали, что гены GNAQ и GNA11 не имеют существенного прогностического значения для пациентов с УМ, тогда как существует группа генов BSE (BAP1, SF3B1 и EIF1AX), мутации в которых несут риск метастазирования УМ и имеют прогностическое значение [2, 20].
По разным данным, частота мутаций генов GNAQ и GNA11 в УМ достигает в популяции европеоидов 64,4-88,0 % [22, 24]. Фактически Gq-сигнальный путь активирован в 100 % случаев УМ, его активация является инициирующей для УМ, необходима, но недостаточна для трансформации клеток [26], аналогично тому, как для образования меланомы кожи недостаточно мутации BRAF. Недавно в УМ, не содержащей мутации GNA11 и GNAQ, обнаружены инактивирующие мутации других генов Gq-сигнального пути: CYSLTR2 и PLCB4 [25, 26]. После того как CYSLTR2 активирует белки Ga/q11, происходит обмен ГДФ на ГТФ, что приводит к связыванию Ga/q11 с фосфолипазой Cß и к активации PLCß-пути с последовательным высвобождением ионов Ca. Мутантные GNAQ и GNA11 через протеинкиназу С могут активировать MAP-ки-назный путь [20]. В связи с этим в течение ряда лет проводились исследования по использованию ингибиторов MEK - селуметиниба и траметиниба - для лечения УМ [1, 21], однако надежды на использование этих препаратов таргетной терапии не оправдались. Хотя в 95 % метастазов УМ экспрессируется рецептор KIT, известно, что ингибиторы тирозинкиназ эффективны
CV
CS
и ш u
ж ш
и
CV
со
us
и ш u
X ш
и
только в клетках с мутантным KIT. Тем не менее попытки лечения УМ с мутациями KIT ингибиторами тирозинкиназ (иматиниб, сунитиниб) также не увенчались успехом, так как эффект был слишком краткосрочным [27, 28].
Любопытно, что активирующие соматические мутации генов GNAQ/GNA11 затрагивают кодон Q209 экзона 5 (замены глютамина на лейцин Q209L — 51 % или пролин Q209P - 47 %) [9, 10, 13]. В нашем исследовании в гене GNAQ доминировала мутация Q209P (74 %), а в гене GNA11 — Q209L (93 %), и общее число замен в GNAQ/GNA11 Q209L (34/59; 58 %) значительно превышает число замен Q209P (25/59; 42 %). В связи с этим мы обратили внимание на только что появившееся пилотное сообщение американских исследователей, согласно которому при лечении больных УМ с метастазами в печени паклитакселом обнаружены различия в реакции на лечение в зависимости от типа мутации GNAQ [29]. Ответ на лечение отмечен у пациента с метастазом УМ в печени и мутацией GNAQ Q209P, но не у 2 других пациентов с мутацией GNAQ Q209L или пациента с мутацией KIT. Можно предположить, что, поскольку пролин существенно изменяет угол аминокислотной цепи (на 120о), замена может влиять на свойства белка GNAQ. Хотя это только первое единичное наблюдение и оно требует дальнейшего подтверждения, авторы полагают, что мутация GNAQ Q209P может быть предиктивным маркером чувствительности метастатической УМ к паклитакселу и другим таксанам [29]. Кстати, в нашей работе практически все замены глютамина на пролин выявлены в гене GNAQ.
Особый интерес представляет изучение группы пациентов с редкой КМ, которая отличалась ранним средним возрастом возникновения опухоли (42 года). Так, у 2 пациенток опухоли возникли в 21 и 31 год. Четыре из 5 пациентов были женщины, средний возраст — 52 года. Метастазы (в печени, головном мозге) обнаружены у всех, за исключением пациентки с рецидивом КМ. Профиль мутаций онкогенов соответствовал другим опубликованным данным: в 3 (60 %) КМ выявлена мутация BRAFV600E, а в 1 (20 %) — NRASQ61K[17, 30]. У 1 пациентки мутации отсутствовали как в первичной КМ, так и в метастазе в печени. По данным литературы, в таких случаях может иметь место активация MAP-киназного пути за счет мутации NF1 [30]. Интересно, что для КМ не характерны мутации KIT. Есть основания полагать, что пациентам с КМ может помочь комбинированная таргетная терапия ингибиторами BRAF и MEK [31].
Заключение
Таким образом, результаты проведенных исследований свидетельствуют о молекулярной гетерогенности меланомы глаза. Несомненно, что всем пациентам с УМ или КМ необходимо проводить генетические исследования для характеристики процесса и выбора терапии. Уже сегодня выявление мутаций BRAF или KIT позволяет надеяться на возможность применения соответствующей таргетной терапии. Мутации GNAQ/GNA11 не имеют существенного прогностического значения, но, возможно, могут иметь предиктивное значение, например по чувствительности к таксанам. Надеемся, что дальнейшие исследования дадут ответ на этот вопрос.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. Мазуренко Н.Н. Молекулярно-генети-ческие факторы и маркеры меланомы. В кн.: Молекулярно-генетические маркеры опухолей. Ред.: Н.Е. Кушлин-ский, Н.Н. Мазуренко, М.В. Немцова. М.: РАМН, 2016. Pp. 85—128. [Mazurenko N.N. Molecular and genetic factors and markers of melanoma.
In: Molecular and genetic tumor markers. Eds.: N.E. Kushlinsky, N.N. Mazurenko, M.V. Nemtsov. Moscow: RAMN, 2016. P. 85—128. (In Russ.)].
2. Helgadottir H., Hoiom V. The genetics of uveal melanoma: current insights. Appl Clin Genet 2016;9:147-55.
DOI: 10.2147/TACG.S69210. PMID: 27660484.
3. Jovanovic P., Mihajlovic M., Djordjevic-Jocic J. et al. Ocular melanoma: an overview of the current status. Int J Clin Exp Pathol 2013;6(7):1230—44. PMID: 23826405.
4. Singh A.D., Turell M.E., Topham A.K. Uveal melanoma: trends in incidence, treatment, and survival. Ophthalmology
2011;118(9):1881—5. DOI: 10.1016/ j.ophtha.2011.01.040. PMID: 21704381.
5. The Collaborative Ocular Melanoma Study Group. Assessment of metastatic disease status at death in 435 patients with large choroidal melanoma
in the Collaborative Ocular Melanoma Study (COMS): COMS report no. 15. Arch Ophthalmol 2001;119(5):670-6. DOI: 10.1001/archopht.119.5.670.
6. Coupland S.E., Lake S.L., Zeschnigk M., Damato B.E. Molecular pathology
of uveal melanoma. Eye (Lond) 2013;27(2):230-42. DOI: 10.1038/ eye.2012.255. PMID: 23222563.
7. Wallander M.L., Layfield L.J., Emerson L.L. et al. KIT mutations in ocular melanoma: frequency and anatomic distribution. Mod Pathol 2011;24(8):1031-5. DOI: 10.1038/ modpathol.2011.57. PMID: 21478825.
8. Onken M.D., Worley L.A., Long M.D. et al. Oncogenic mutations in GNAQ occur early in uveal melanoma. Invest Ophthalmol Vis Sci 2008;49(12):5230-4.
DOI: 10.1167/iovs.08-2145. PMID: 18719078. 9. Van Raamsdonk C.D., Bezrookove V., Green G. et al. Frequent somatic mutations of GNAQ in uveal melanoma and blue naevi. Nature 2009;457(7229):599-602. DOI: 10.1038/nature07586. PMID: 19078957.
10. Van Raamsdonk C.D., Griewank K.G., Crosby M.B. et al. Mutations in GNA11 in uveal melanoma. N Engl J Med 2010;363(23):2191-9.
DOI: 10.1056/NEJMoa1000584. PMID: 21083380.
11. Gaudi S., Messina J.L. Molecular bases of cutaneous and uveal melanomas. Pathol Res Int 2011;2011:159421. DOI: 10.4061/2011/159421.
PMID: 21876842.
12. Hawkes J.E., Campbell J., Garvin D. et al. Lack of GNAQ and GNA11 germ-line mutations in familial melanoma pedigrees with uveal melanoma or blue nevi. Front Oncol 2013;3:160.
DOI: 1C.3389/fonc.2C13.CC16C. PMID: 23825798.
13. Griewank K.G., van de Nes J., Schilling B. et al. Genetic and clinico-pathologic analysis of metastatic uveal melanoma. Mod Pathol 2C14;27(2):175-83. DOI: 1C.1C38/modpathol.2C13.138. PMID: 238873C4.
14. Scholz S.L., Möller I., Reis H. et al. Frequent GNAQ, GNA11, and EIF1AX mutations in iris melanoma. Invest Ophthalmol Vis Sci 2C17;58(9):3464-7C. DOI: 1C.1167/iovs.17-21838.
PMID: 287CC778.
15. van Poppelen N.M., Vaarwater J., Mudhar H.S. et al. Genetic background of iris melanomas and iris melanocytic tumors of uncertain malignant potential. Ophthalmology 2C18;125(6):9C4-12. DOI: 1C.1C16/j.ophtha.2C17.12.C22. PMID: 29371CC9.
16. Wong J.R., Nanji A.A., Galor A., Karp C.L. Management of conjunctival malignant melanoma: a review and update. Expert Rev Ophthalmol 2C14;9(3):185-2C4. DOI: 1C.1586/17469899.2C14.921119. PMID: 2558C155.
17. Griewank K.G., Westekemper H., Murali R. et al. Conjunctival melanomas harbor BRAF and NRAS mutations and copy number changes similar to cutaneous and mucosal melanomas.
Clin Cancer Res 2C13;19(12):3143-52. DOI: 1C.1158/1C78-C432.CCR-13-C163. PMID: 23633454.
18. Ковчина К.И., Беляков И.С., Лихванцева В.Г. и др. Мутации в генах KIT, GNAQ, BRAF и RAS у больных увеальной меланомой. Саркомы костей, мягких тканей и опухоли кожи 2C11;(3):48-52. [Kovchina K.I., Belyakov I.S., Likhvantseva V.G. et al. KIT, GNAQ, BRAF and RAS oncogene
mutations in patients with uveal cancer. Sarkomy kostey, myagkhikh tkaney i opukholi kozhi = Bone and Soft Tissue Sarcomas, Tumors of the Skin 2011;(3):48-52. (In Russ.)].
19. Mazurenko N.N., Tsyganova I.V., Lushnikova A.A. et al. Spectrum of oncogene mutations is different
in melanoma subtypes. Mol Biol(Mosk) 2015;49(6):1022-9. DOI: 10.7868/ S0026898415060166. PMID: 26710785.
20. Decatur C.L., Ong E., Garg N. et al. Driver mutations in uveal melanoma: associations with gene expression profile and patient outcomes. JAMA Ophthalmol 2016;134(7):728-33.
DOI: 10.1001/jamaophthalmol. 2016.0903. PMID: 27123562.
21. Lee S.H., Kim J.E., Jang H.S. et al. Genetic alterations among korean melanoma patients showing tumor heterogeneity: a comparison between primary tumors and corresponding metastatic lesions. Cancer Res Treat 2018. DOI: 10.4143/crt.2017.535.
PMID: 29361821.
22. Schneider B., Riedel K., Zhivov A. et al. Frequent and Yet Unreported GNAQ and GNA11 Mutations are Found in Uveal Melanomas. Pathol Oncol Res 2017. DOI: 10.1007/s12253-017-0371-7. PMID: 29209985.
23. Field M.G., Michael A., Durante M.A. et al. Punctuated evolution of canonical genomic aberrations in uveal melanoma. Nat Commun 2018;9(1):116.
DOI: 10.1038/s41467-017-02428-w. PMID: 29317634.
24. Chua V., Aplin A. E. Novel therapeutic strategies and targets in advanced uveal melanoma. Curr Opin Oncol 2018;30(2):134-41. DOI: 10.1097/CCO. 0000000000000425. PMID: 29206651.
25. Moore A.R., Ceraudo E., Sher J.J. et al. Recurrent activating mutations
of G-protein-coupled receptor CYSLTR2 in uveal melanoma. Nat Genet 2016;48(6):675-80.
DOI: 10.1038/ng.3549. PMID: 27089179.
26. Field M.G., Durante M.A., Anbunathan H. et al. Punctuated evolution of canonical genomic aberrations in uveal melanoma. Nat Commun 2018;9(1):116. DOI: 10.1038/s41467-017-02428-w. PMID: 29317634.
27. Mahipal A., Tijani L., Chan K. et al.
A pilot study of sunitinib malate in patients with metastatic uveal melanoma. Melanoma Res 2012;22(6):440-6. DOI: 10.1097/CMR.0b013e328358b373. PMID: 23114504.
28. Maio M., Danielli R., Chiarion-Sileni V. et al. Efficacy and safety of ipilimumab in patients with pre-treated, uveal melanoma. Ann Oncol 2013;24(11):2911-5. DOI: 10.1093/annonc/mdt376. PMID: 24067719.
29. Abdel Karim N., Eldessouki I., Taftaf A. et al. GNQ-209P Mutation in metastatic uveal melanoma and treatment outcome. Case Rep Oncol Med 2018;2018:4256365.
DOI: 10.1155/2018/4256365. PMID: 29850322.
30. Scholz S.L., Cosgarea I., Süßkind D. et al. NF1 mutations in conjunctival melanoma. Br J Cancer 2018;118(9):1243-7.
DOI: 10.1038/s41416-018-0046-5. PMID: 29559732.
31. Mor J.M., Heindl L.M. Systemic BRAF/ MEK inhibitors as a potential treatment option in metastatic conjunctival melanoma. Ocul Oncol Pathol 2017;3(2):133-41.
DOI: 10.1159/000452473. PMID: 28868285.
cv
CS
и ш u
ж ш
и
Вклад авторов
H.Н. Мазуренко: дизайн исследования, анализ результатов, написание статьи; И.В. Цыганова, Д.А. Понкратова: получение результатов исследования;
В.В. Назарова: сбор и обработка материала, анализ результатов; И.А. Утяшев, К.В. Орлова: сбор материала; Д.А. Мартышков: получение материала; Л.В. Демидов: концепция исследования. Authors' contributions
N.N. Mazurenko: developing the research design, analysis of the data, article writing;
I.V. Tsyganova, D.A. Ponkratova: study results generation;
V.V. Nazarova: material collection and processing, analysis of the data; I.A. Utyashev, K.V. Orlova: material collection; D.V. Martinkov: receipt material; L.V. Demidov: study concept.
ORCID авторов/ORCID of authors
Н.Н. Мазуренко/N.N. Mazurenko: https://orcid.org/0000-0003-4767-6983 В.В. Назарова/V.V. Nazarova: https://orcid.org/0000-0003-0532-6061 И.А. Утяшев/I.A. Utyashev: https://orcid.org/0000-0003-3474-5273
cv со
us
U
И Ш
u
X ш
и
К.А. Орлова/K.V. Orlova: https://orcid.org/0000-0002-0442-5917
Д.А. Понкратова/D.A. Ponkratova: https://orcid.org/0000-0002-9048-4410
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Финансирование. Исследование проведено без спонсорской поддержки. Financing. The study was performed without external funding.
Статья поступила: 20.07.2018. Принята к публикации: 14.08.2018. Article received: 20.07.2018. Accepted for publication: 14.08.2018.
