CC BY
16УДК 616.345-006.6:577.23+575.191+616-036.2]:616-037(476)
С. Ю. Смирнов, Е. А. Гутковская, В. М. Ходасевич, О. В. Чекун, Е. И. Субоч,
А. С. Портянко, С. А. Красный
МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К ТЕРАПИИ ПРИ КОЛОРЕКТАЛЬНОМ РАКЕ
Государственное учреждение «Республиканский научно-практический центр онкологии и медицинской радиологии им. Н. Н. Александрова» Республика Беларусь, 223040, Минский район, аг. Лесной e-mail: helen_suboch@mail.ru
Колоректальный рак (КРР) является одним из лидеров по спектру клинически значимых молекулярно-ге-нетических альтераций среди злокачественных новообразований человека. В статье освещены современные представления о прогностической и предиктивной значимости различных молекулярных биомаркеров, характерных для КРР, а также одна из наиболее перспективных на данный момент молекулярных классификаций КРР. Описаны результаты новейших клинических испытаний RAS-, BRAF-, HER2- и NTRK-ингибиторов. Представлены актуальные международные рекомендации по проведению молекулярного тестирования у пациентов с КРР. Продемонстрированы возможности и ограничения использования различных молекулярно-генетических тестов в оценке метастатического потенциала заболевания с целью индивидуализации динамического наблюдения и подходов к лекарственной терапии.
Ключевые слова: колоректальный рак, молекулярные биомаркеры, прогностические факторы, генетическое тестирование, лекарственная терапия.
Введение
Согласно данным Globocan 2018, колоректальный рак (КРР) занимает третье место по частоте встречаемости и второе место по смертности от злокачественных новообразований в мире. В 2018 году было зафиксировано около 1,8 млн новых случаев КРР и более 880 тыс. смертей от данного заболевания. Показатели заболеваемости в различных странах значительно варьируют, около половины всех случаев заболевания регистрируются в странах с высоким уровнем развития (Human Development Index (HDI) >0,8) [1]. С учетом текущих показателей к 2030 году ожидается рост заболеваемости и смертности на 60% — более 2,5 млн новых случаев КРР и 1,2 млн смертей от данной патологии [2].
Согласно литературным данным около 40%, всех случаев КРР в развитых странах диагностируется на ранних стадиях. Основным прогностическим фактором в настоящее время остается стадия заболевания: пятилетняя выживаемость пациентов с локализованными формами КРР составляет около 90%, при наличии региональных метастазов — 64-71%, отдаленных — 10-14% [3, 4].
В большинстве европейских стран уровень заболеваемости КРР находится в пределах 30-40 на 100 000 жителей. Республика Беларусь входит в группу стран с высоким уровнем заболеваемости (31,8 на 100 тыс. жителей в 2017 году) и отмечающимся ростом данного показателя с 26,5 на 100 тыс. человек с 2012 года [5].
В целом в структуре заболеваемости злокачественными новообразованиями в Республике Беларусь за 2017 год КРР составляет 10,6% и занимает первое место, что соответствует 3159 новым случаям рака ободочной кишки и 2286 случаям рака прямой кишки. В общей структуре смертности от злокачественных новообразований в Республике Беларусь в 2017 году КРР находился на втором месте. Грубый показатель смертности составил 11,2 и 14,6 на 100 тыс. человек, стандартизированный — 5,8 и 7,2 на 100 тыс. человек для рака прямой и ободочной кишки соответственно. В 2017 году от злокачественных новообразований кишечника умерло 2446 пациентов [6].
Основным прогностическим фактором для пациентов в Республике Беларусь, как и в мире, является стадия заболевания. Около 53%
всех случаев КРР в стране диагностируется на I-II стадиях заболевания, при этом общая пятилетняя выживаемость при I—II стадии составляет 61,6% и 68%, при III стадии — 42,5 и 46,4%, при IV стадии — 8,1 и 6,2% для рака ободочной и прямой кишки соответственно [6].
В настоящее время в международной клинической практике используется широкий спектр различных молекулярных биомаркеров прогноза течения заболевания и определения чувствительности к лекарственным средствам при КРР. В связи с высокой актуальностью проблемы злокачественных новообразований толстой кишки ежегодно в мире проводятся десятки тысяч научных исследований, направленных на поиск и валидацию новых биомаркеров.
Основные молекулярно-генетические
нарушения при колоректальном раке
Мутационный статус семейства генов RAS
Онкогенные мутации в генах семейства RAS встречаются при широком спектре злокачественных новообразований человека [7]. Бесконтрольная клеточная пролиферация в 40-50% всех случаев КРР вызвана независимой активацией MAPK/ERK-сигнального пути вследствие мутаций генов KRAS и NRAS [8, 9]. Согласно литературным данным, гиперэкспрессия KRAS также играет важную роль в процессах мета-стазирования опухоли, опосредуя увеличение продукции протеаз, которые деградируют внеклеточный матрикс и индуцируют процессы ангиогенеза [10].
Несмотря на то, что в ранних работах была установлена связь между мутационным статусом гена KRAS и неблагоприятным прогнозом заболевания, результаты научных исследований значительно варьируют. В некоторых работах прогностическая значимость патогенных вариантов в гене KRAS подтверждена только в ассоциации с локализацией заболевания [11], или микросателлитным (MSI) статусом опухоли [12], или не обнаружена вовсе [13]. В последней редакции рекомендаций Национальной всеобщей онкологической сети (National Comprehensive Cancer Network; NCCN) по лечению КРР KRAS-тестирование не рекомендовано для определения прогноза заболевания [14]. В литературных источ-
никах также активно обсуждается вопрос прогностической значимости определенных патогенных вариантов в гене KRAS. Так, в исследовании RASCAL II, включавшем 3439 пациентов с КРР из 35 различных медицинских центров, было обнаружено, что наличие мутации в 12 кодоне гена KRAS ассоциировано с неблагоприятным прогнозом заболевания [15]. Схожие результаты были получены в результате клинического испытания Alliance N1047 на выборке из 2478 пациентов с III стадией заболевания — пациенты с мутациями в 12 и 13 кодонах гена KRAS характеризовались худшими показателями беспрогрессивной выживаемости [16]. Для более точной оценки прогностической значимости генных альтераций при КРР необходимо проведение дальнейших исследований.
В настоящее время наличие мутаций во 2, 3 и 4 экзонах генов KRAS и NRAS является основным предиктором резистентности опухолей кишечника к терапии EGFR-ингибиторами (Це-туксимаб, Панитумумаб) при метастатической форме КРР [14].
Отдельный интерес представляет разработка лекарственных средств, направленных на инактивацию мутантных форм белка KRAS. В 2019 году начались клинические испытания специфичного KRAS-ингибитора (AMG 510, Sotorasib), который необратимо связывает му-тантный белок KRAS G12C, образующийся в результате активирующей мутации c.34G>T во 2 экзоне гена KRAS, и блокирует его в ГДФ-связанном (неактивном) состоянии [17]. Однако, объективный уровень ответа на терапию препаратом у пациентов с КРР составил 7%, а частота контроля заболевания — 70%, что значительно хуже показателей в группе пациентов с раком легкого [18] и может быть обусловлено высокой экспрессией гена EGFR. В исследовании V. Amodio и соавторов продемонстрирована эффективность использования комбинации EGFR-ингибиторов и AMG 510 на клеточных линиях и животных моделях КРР с мутацией KRAS G12C [19].
Мутации в генах RAS являются одним из ранних событий в процессе канцерогенеза опухолей кишечника, поэтому их мутационный статус в метастазах и первичной опухоли в значительной степени коррелируют. В связи с этим для проведения генетического тестиро-
вания возможно использование любого из этих видов биоматериала. В настоящее время не существует каких-либо ограничений по выбору методологии RAS-тестирования, однако разные методы исследования обладают различной аналитической чувствительностью, что стоит учитывать на этапе отбора биологического материала. Так, согласно рекомендациям Европейского общества медицинской онкологии (European Society for Medical Oncology; ESMO) по лечению метастатического КРР, при наличии менее 30% опухолевых клеток в биологическом образце возможен ложно-отрицательный результат при использовании метода секвенирования, что следует отражать в заключении [20].
Мутационный статус гена BRAF
BRAF-активирующие мутации встречаются в 5-15% всех случаев КРР [21]. Более 80% выявляемых мутаций приходится на патогенный вариант p.V600E (с.1799Т>А), который приводит к конститутивной активации белкового продукта гена BRAF и, как следствие, MAPK/ERK-сигнального пути независимо от активности вышестоящих участников каскада. Этот механизм лежит в основе резистентности BRAF-мутантных опухолей к терапии EGFR-ингибиторами (Цетуксимаб, Паниту-мумаб) [22].
Мутации в гене BRAF, как правило, встречаются в MSI-нестабильных (MSI-H) опухолях кишечника [23]. Кроме того, согласно данным крупного мета-анализа, включавшего результаты 21 исследования на 9885 пациентах с КРР, установлено, что мутация V600E в гене BRAF ассоциирована с такими клинико-морфологи-ческими характеристиками, как локализация опухоли в проксимальном отделе кишечника, степень распространения опухолевого процесса, соответствующая Т4, низкая дифференци-ровка опухоли [24].
Мутации в генах KRAS и BRAF не являются взаимоисключающими, однако крайне редко встречаются совместно [25].
Наличие мутации V600E в гене BRAF ассоциировано с неблагоприятным прогнозом заболевания у пациентов с КРР. В исследовании Yukai Wang и соавт., включавшем данные 2953 пациентов с метастатическим КРР, медиана общей выживаемости при отсутствии мутаций в генах RAS/BRAF и наличии KRAS-,
NRAS- или BRAF-мутаций составила 49,2 мес., 36,2 мес., 30,1 мес. и 22,5 мес. соответственно (p < 0,001) [26]. Отдельный научный интерес представляют более редкие патогенные варианты в гене BRAF, встречающиеся в 1-3% случаев при КРР. Пациенты с атипичными BRAF-мутациями характеризуются несколько лучшими показателями общей и беспрогрессивной выживаемости в сравнении с теми, у которых выявлена мутация BRAF V600E (14,5 мес. против 11,2 мес. и 9,7 мес. против 6,0 мес. соответственно (p < 0,001)) [27].
Наличие мутации BRAF V600E значительно снижает вероятность ответа опухоли на терапию .EGFR-ингибиторами, кроме тех случаев, когда они используются совместно с BRAF-ингибиторами. Частота ответа на монотерапию у пациентов с КРР в ранних клинических испытаниях была невысокой и составляла 5-16%, а медиана беспрогрессивной выживаемости не превышала 3,5 месяца. Согласно данным последних клинических испытаний по использованию комбинации BRAF/ EGFR/MEK-ингибиторов частота ответа у пациентов с мутацией BRAF V600E составляет 16-48%, а медиана беспрогрессивной выживаемости — от 4,2 до 8 месяцев [28]. Это позволило рекомендовать применение как двойной, так и тройной схем таргетной терапии у пациентов с распространенным BRAF-V600E-положительным метастатическим КРР (мКРР) после двух предшествующих линий лечения [14].
Оценка мутационного статуса гена BRAF проводится в образцах опухолевой ткани с помощью методов молекулярного секвени-рования, аллель-специфичной полимераз-ной цепной реакции (ПЦР) или секвениро-вания нового поколения (Next Generation Sequencing; NGS) [14].
Статус микросателлитной нестабильности (MSI)
Микросателлитная нестабильность (MSI) отражает наличие дефекта в системе репарации ошибочно спаренных нуклеотидов (Mismatch Repair; MMR) и характеризуется соматическими альтерациями в микросателлитных повторах. Примерно в 15-20% всех случаев КРР выявляется MSI-нестабильный фенотип (MSI-H), связанный, в первую очередь, с гиперметилированием гена MLH1. В 2-4% случаев MSI-H
вариант обусловлен наличием терминальных мутаций в генах системы MMR (MLH1, MSH2, MSH6, PMS2) и дефицитом экспрессии одного или более соответствующих белков (Deficient Mismatch Repair; dMMR), которые приводят к развитию синдрома Линча [29, 30].
В текущих рекомендациях NCCN (Version 4.2020) MSI/MMR-тестирование показано всем пациентам с КРР, а MSI-H/dMMR статус опухоли является предиктивным маркером чувствительности к терапии PD-1- и PD-Ll-ингибиторами. При II стадии КРР MSI-H/dMMR фенотип опухоли ассоциирован с благоприятным прогнозом заболевания, что не требует проведения адъювантной терапии 5-фторурацилом. Следует отметить, что низкий уровень дифференцировки опухоли является фактором риска у пациентов с II стадией заболевания вне зависимости от наличия MSI-H/dMMR фенотипа [14].
Согласно результатам новейших научных исследований, при III и IV стадиях КРР MSI-H/dMMR фенотип опухоли, наоборот, является маркером неблагоприятного прогноза заболевания. Данная особенность может быть следствием того, что до 75% MSI-H опухолей кишечника также имеют мутацию BRAF V600E, которая является независимым негативным прогностическим фактором у пациентов с КРР [31].
Определение уровня MSI проводится методами ПЦР, фрагментного анализа или ва-лидированными панелями NGS. Последняя технология приобретает все большую популярность в связи с возможностью одновременного определения мутационного статуса генов KRAS, NRAS и BRAF [14].
Оценка экспрессии белков системы MMR (MLH1, MSH2, MSH6, PMS2) осуществляется иммуногистохимическим (ИГХ) методом. Потеря экспрессии хотя бы одного белка указывает на наличие дефекта в системе MMR и на необходимость проведения дальнейшего генетического исследования для диагностики синдрома Линча. В случае отсутствия окрашивания протеина MLH1 дальнейший алгоритм предполагает выполнение BRAF-тестирования для исключения спорадического КРР, поскольку большинство случаев потери экспрессии белка MLH1 связано с метилированием его промоторной
области, а не с терминальными мутациями в кодирующем белок гене. Наличие корреляции между MLH1 -метилированием и BRAF V600E генотипом позволяет использовать BRAF-диагностику в качестве скринингово-го теста [32]. Однако около 1% случаев КРР с мутацией BRAF V600E и утратой экспрессии MLH1 могут развиваться в составе синдрома Линча. Поэтому необходимо соблюдать осторожность и не исключать генетическое тестирование у пациентов с BRAF-мутацией при наличии семейного онкологического анамнеза [14].
HER2-аберрации
HER2 представляет собой трансмембранный белок, принадлежащий к семейству рецепторов эпидермального фактора роста, кодируемый геном HER2 (ERBB2). Амплификация и/ или гиперэкспрессия HER2 играет важную роль в патогенезе различных злокачественных новообразований человека, а также является биомаркером чувствительности опухолей молочной железы и желудка к препаратам анти-HER2 терапии HER2-ингибиторами [14].
Амплификация гена ERBB2 наблюдается в 2-3% случаев КРР в общей выборке пациентов и в 6-14% случаев в группе пациентов с RAS/ BRAF диким типом опухоли [33].
Установлено, что уровень экспрессии HER2 не является прогностическим маркером у пациентов с КРР [14]. Однако вопрос о потенциальной резистентности опухолей кишечника с наличием амплификации/экспрессии HER2 к терапии EGFR-ингибиторами остается открытым. В проведенном исследовании (n = 69) у пациентов с RAS/BRAF диким типом КРР медиана беспрогрессивной выживаемости в первой линии лечения (без использования EGFR-ингибиторов) была одинакова независимо от уровня амплификации онкогена. При использовании EGFR-ингибиторов во второй линии терапии медиана беспрогрессивной выживаемости была значительно ниже при наличии амплификации HER2 в сравнении с пациентами без амплификации (2,8 мес. против 9,3 мес.) [34].
В то же время в работе G. Bregni и соавт. при анализе результатов клинического испытания HERACLES-A отмечено, что, несмотря на низкий уровень объективного ответа опухоли на проводимую терапию EGFR-ингибиторами (ча-
стота объективного ответа (Objective Response Rate; ORR) — 11%), стабилизация заболевания была отмечена у 54% пациентов с амплификацией HER2. Это указывает на наличие определенной чувствительности к анти-EGFR терапии HER2-амплифицирующих опухолей кишечника [35].
Отдельный научный интерес вызывает феномен клональной эволюции опухоли на фоне проводимого лечения. Согласно исследованию F. Pietrantonio амплификация HER2 может отсутствовать или детектироваться ниже порогового уровня в первичной опухоли, но появляться на фоне использования EGFR-ингибиторов. Эта особенность свидетельствует о целесообразности тестирования HER2-статуса при КРР после терапии EGFR-ингибиторами [36].
Также остается неизученным вопрос клинической значимости активирующих мутаций в гене ERBB2, которые согласно данным Атласа генома рака (The Cancer Genome Atlas; TCGA) встречаются в 7% случаев КРР [37]. В работах с использованием клеточных линий и животных моделей показано наличие резистентности к EGFR-терапии и потенциальная чувствительность к комбинированной анти-HER2 терапии Е^В2-позитивных опухолей [33].
В настоящее время доказана клиническая эффективность использования HER2-ингибиторов у пациентов с КРР при наличии амплификации и/или экспрессии HER2 и отсутствии мутаций в генах RAS и BRAF, что позволило включить их в текущие рекомендации NCCN (Version 4.2020) в составе комбинированной терапии (Трастузу-маб + Пертузумаб или Лапатиниб) [35, 3S-40].
Принципы диагностики HER2-статуса (NCCN, Version 4, 2020 г.) [14]:
- используемые методы диагностики: ИГХ, флуоресцентная in situ гибридизация (FISH), NGS;
- гиперэкспрессия белка HER2 при ИГХ-исследовании диагностируется при наличии окрашивания более чем в 50% клеток с интенсивностью 3+. В случае выявления интенсивности окрашивания, соответствующей 2+, дополнительно выполняется FISH;
- амплификация гена HER2 при FISH-исследовании диагностируется при наличии соотношения HER2/CEP17 > 2 более чем в 50% клеток.
В случае обнаружения в опухоли мутаций в генах KRAS, NRAS или BRAF необходимость в HER2-тестировании отсутствует.
Реаранжировки генов семейства NTRK
Семейство тропомиозиновых рецепторных киназ включает в себя три трансмембранных белка Trk A, B и С, кодируемых генами NTRK1, NTRK2 и NTRK3 соответственно. Данные белки являются медиаторами различных эффектов фактора роста нервов, включающих диф-ференцировку нейронов и избегание апоптоза. Экспрессия Trk, как правило, локализована в тканях нервной системы, где киназы помогают в процессах регуляции болевого ответа, ориентации в пространстве, контролируют аппетит и память [41].
Реаранжировки генов NTRK (слитные гены, фьюжен-гены) приводят к транскрипции химерных белков, имеющих онкогенный потенциал. Данные нарушения встречаются примерно в 1% случаев солидных опухолей человека. Однако при некоторых злокачественных новообразованиях частота детекции генных транслокаций возрастает: при секреторной карциноме молочной железы фью-жен-гены с участием NTRK обнаруживается более чем в 90% опухолей, при папиллярном раке щитовидной железы — у 25% пациентов [41, 42].
При КРР частота обнаружения реаранжи-ровок генов NTRK составляет от 0,2 до 1%. В большей степени они характерны для опухолей кишечника с диким типом генов KRAS/ NRAS/BRAF и высоким уровнем микросател-литной нестабильности (MSI-H) [41].
В настоящее время для лечения пациентов со злокачественными новообразованиями, характеризующимися наличием слитных генов NTRK, одобрено использование таргетных препаратов группы NTRK-ингибиторов (Ла-ротректиниб и Энтректиниб). Использование ларотректиниба и энтректиниба в группе пациентов с различными злокачественными новообразованиями («корзинное» исследование) позволило достичь частоты ответа на терапию 79% и 57,4%, при этом медиана общей выживаемости составила 44,4 месяца и 20,9 месяцев для данных препаратов соответственно. При КРР показатели ответа на терапию не превысили 50% и 25% для ларотректиниба и энтрек-тиниба соответственно [43, 44].
Как и в случае с ингибитором KRAS-G12C (AMG 510), пациенты с КРР характеризуются значительно более низкими показателями ответа на терапию NTRK-ингибиторами в сравнении с пациентами, страдающими раком легкого. Возможно, это связано с активностью в опухолях кишечника альтернативных сигнальных путей. Однако, в связи с крайней редкостью данных генетических событий, проведение научных исследований по данному вопросу затруднительно.
В настоящее время одобренными методами детекции NTRK фьюжен-генов являются ИГХ, FISH, обратно-транскрибируемая ПЦР (ОТ-ПЦР), NGS ДНК или РНК. При выборе варианта тестирования для скрининга и окончательной диагностики NTRK фьюжен-генов важно учитывать имеющиеся ресурсы (материал для исследования, доступ к различным технологиям) и клинический контекст (необходимость одновременного определения различных генетических детерминант). В опухолях, где NTRK фьюжен-гены встречаются часто, в качестве основных методов детекции могут использоваться: FISH, ОТ-ПЦР и секвенирование РНК. При тестировании общей выборки пациентов или локализаций, где NTRK фьюжен-ге-ны встречаются крайне редко, в качестве 1-й линии скрининга могут быть использованы секвенирование РНК или ИГХ с последующим ДНК-секвенированием положительных результатов. Установлено, что, несмотря на более низкую чувствительность, секвенирова-ние ДНК обладает высокой специфичностью в диагностике NTRK фьюжен-генов, что позволяет избежать ложноположительных результатов [41, 45].
Молекулярная классификация КРР
В связи с широким спектром молекулярно-генетических альтераций в КРР, влияющих на прогноз течения заболевания и чувствительность к терапии, было разработано несколько различных вариантов молекулярной классификации данного заболевания: TCGA, CRCA, CCS, CCMS и др. [46].
Наибольшее распространение в настоящее время получила Consensus Molecular Subtypes (CMS) классификация, разработанная Sadanandam и соавт., учитывающая генетические и эпигенетические характеристики опухолевых клеток, экспрессионный профиль
молекулярных маркеров различных сигнальных путей и клинические данные [47]. Данная классификация разделяет КРР на 4 молекулярных подтипа [48]:
- CMS1, или иммунный подтип (14%): ги-пермутантные опухоли с низкой частотой соматокопийных альтераций (Somatic Copy Number Alterations; SCNA), в большинстве случаев с MSI-H фенотипом, гиперактивацией рецептор-тирозинкиназного (Receptor Tyrosine Kinase; RTK) и митоген-активиро-ванного протеинкиназного (Mitogen Activated Protein Kinase; MAPK) сигнального путей, высокой частотой гиперметилирования и BRAF-мутаций, характеризующиеся воспалительной инфильтрацией CD8+ лимфоцитами;
- CMS2, или канонический подтип (37%): микросателлитно-стабильные опухоли (Microsatellite Stable; MSS), характеризующиеся хромосомной нестабильностью (Chromosomal Instability; CIN), обусловленной высокой частотой SCNA, гиперактивацией WNT/MYC сигнального пути, EGFR-амплификацией и гиперэкспрессией мутантного TP53, демонстрирующие эпителиальную дифференцировку;
- CMS3, или метаболический подтип (13%): опухоли с низким уровнем CIN, в 30% являющиеся гипермутантными, с умеренной активацией MAPK-сигнального пути и наличием активирующих KRAS-мутаций и гиперэкспрессии IGBP2.
- CMS4, или мезенхимальный подтип (23%): CIN-гетерогенные опухоли, экспрессирующие гены, участвующие в эпителиально-мезенхи-мальном переходе (ЭМП), и сигнатуры, связанные с активацией сигнального пути трансформирующего фактора роста ß (Transforming Growth Factor ß; TGF-ß), характеризующиеся инфильтрацией стромы и сверхэкспрессией белков внеклеточного матрикса.
Еще 13% опухолей имеют смешанные характеристики нескольких молекулярных типов. Данное явление, возможно, вызвано внутри-опухолевой гетерогенностью [48].
В ряде исследований обнаружены ассоциации молекулярных подтипов CMS с прогнозом течения заболевания и чувствительностью к химиотерапии. В работе S. Stintzing и соавт., изучавших прогностическое значение CMS-классификации в рамках клинического испытания FIRE-3 (n = 438), независимо от
проведенного лечения CMS-подтипы являлись прогностическим фактором ответа на терапию (p = 0,023), беспрогрессивной (p < 0,001) и общей выживаемости (p < 0,001). CMS2-подтип характеризовался лучшими показателями безрецидивной выживаемости как среди пациентов, получавших терапию це-туксимабом, так и в группе пациентов, получавших бевацизумаб. Показатели пятилетней общей выживаемости при использовании EGFR-ингибиторов были более высокими в случаях CMS2 и CMS4 молекулярных подтипов опухолей, при применении бевацизума-ба — при CMS2 подтипе [49].
В клиническом испытании TRIBE-2 (n = 426) благоприятный прогноз заболевания отмечен при CMS2-подтипе опухоли, а наиболее неблагоприятный — при CMSl-подтипе. Молекулярный подтип КРР также являлся независимым прогностическим признаком в группе пациентов с высокой частотой встречаемости RAS- и BRAF-мутаций, в случаях синхронного заболевания и правосторонней локализацией опухоли [50].
Исследование CMS-статуса опухоли проводится методом анализа уровня экспрессии генов с использованием биочиповых технологий на платформах Affimetrix или Agilent, а также методом NGS РНК. Стоит отметить высокую стоимость исследования экспрессии генов с помощью биочипов (до 600$). Стоимость RNA-секвенирования значительно ниже (до 200$) и зависит от производительности используемой платформы для NGS. Однако клиническое применение РНК-секвенирования методом NGS для оценки экспрессионного профиля генов ограничено в связи с отсутствием валидированных методик.
В настоящее время в рекомендациях ESMO и NCCN отсутствует информация о возможности использовании данной классификации в клинической практике.
Заключение
Быстрое развитие молекулярного тестирования, а также постоянно улучшающееся понимание молекулярных механизмов КРР способствуют вступлению в новую эру индивидуализации терапии онкологических пациентов, основанной на оценке мутационного ландшафта опухоли в сочетании с клинико-
патологическими характеристиками. В настоящее время в Государственном учреждении «Республиканский научно-практический центр онкологии и медицинской радиологии им. Н. Н. Александрова» в рамках выполнения НИОК(Т)Р «Разработать метод выявления прогностически неблагоприятных форм рака толстой кишки на основе эпигенетических и молекулярно-генетических маркеров» задания «Разработка технологии выявления риска онкологических заболеваний на основе эпигенетических и молекулярно-генетических маркеров» научно-технической программы Союзного государства «Разработка инновационных геногеографических и геномных технологий идентификации личности и индивидуальных особенностей человека на основе изучения генофондов регионов Союзного государства» («ДНК-идентификация») (сроки выполнения 2017-2021 гг.) ведется разработка инновационной ДНК-технологии, которая позволит определить значимые молекуляр-но-генетические и эпигенетические маркеры риска рецидивирования и (или) прогрессиро-вания заболевания у пациентов с раком толстой кишки, в том числе с использованием технологии NGS. К текущему моменту в исследование включено 298 пациентов со II-III стадиями КРР.
Результаты данного исследования расширят представление об основных механизмах течения и прогрессирования заболевания, позволят выделить группы повышенного риска возврата болезни, а также использовать изученные маркеры в качестве дополнительных критериев контроля опухолевого роста и коррекции индивидуальной системной противоопухолевой, в том числе мишень-направленной, терапии, что позволит увеличить показатели выживаемости пациентов. Активное внедрение в практику наиболее клинически значимых из них позволит значительно повысить качество оказываемой медицинской помощи пациентам с КРР в Республике Беларусь.
Список использованных источников
1. Colorectal cancer // Globocan 2018 [Electronic resource]. - 2018. - Mode of access: https://gco.iarc.fr/today/data/factsheets/ cancers/10_8_9-Colorectum-fact-sheet.pdf. -Date of access: 01.09.2020.
2. Cancer Tomorrow // Globocan 2018 [Electronic resource]. - 2018. - Mode of access: https://gco.iarc.fr/tomorrow/graphic-isotype. -Date of access: 01.09.2020.
3. Cancer Stat Facts: Colorectal cancer // National Cancer Institute [Electronic resource]. -2016. - Mode of access: https://seer.cancer.gov/ statfacts/html/colorect.html. - Date of access: 01.09.2020.
4. Bowel cancer incidence statistics // Cancer research UK. [Electronic resource]. - 2017. -Mode of access: http://www.cancerresearchuk. org/health-professional/cancer-statistics/statis-tics-by-cancer-type/bowel cancer/ incidence# heading-Three. - Date of access: 01.09.2020.
5. Cancer Today Colorectum // Globocan 2018 [Electronic resource]. - 2018. - Mode of access: https://gco.iarc.fr/today/online-analysis-map. - Date of access: 01.09.2020.
6. Океанов, А. Е. Статистика онкологических заболеваний в Республике Беларусь (2008-2017) / А. Е. Океанов, П. И. Моисеев, Л. Ф. Левин ; под ред. О. Г. Сукон-ко. - Минск : РНПЦ ОМР им. Н. Н. Александрова. - 2018. - С. 60-61.
7. Kras. Gene view // Cosmic [Electronic resource]. - 2017. - Mode of access: http://cancer.sanger.ac.uk/cosmic/gene/ analysis?Ln=KRAS#tissue. - Date of access: 02.12.2017.
8. KRAS Gene Mutation in Colorectal Cancer Is Correlated With Increased Proliferation and Spontaneous Apoptosis / L. Xiuli [et al.] // AJCP. - 2015. - Vol. 135. - P. 245-252.
9. ESMO Consensus Guidelines for the Management of Patients with Metastatic Colorectal Cancer / V. Cutsem [et al.] // Ann. Oncol. -2016. - Vol. 27. - P. 1386-1422.
10. Molecular Events in Primary and Meta-static Colorectal Carcinoma: A Review / R. Kanthan [et al.] // Patholog. Res. Int. [Electronic resource]. - 2012. - Mode of access: https://www. ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3357597. -Date of access: 02.12.2017.
11. Association of Prognostic Value of Primary Tumor Location in Stage III Colon Cancer With RAS and BRAF Mutational Status / J. Taieb [et al.] // JAMA Oncol. [Electronic resource]. - 2017. - Mode of access: https://ja-manetwork.com/ journals/j amaoncology/article-abstract/2663951. - Date of access: 02.12.2017.
12. Prognostic Effect of BRAF and KRAS Mutations in Patients With Stage III Colon Cancer Treated With Leucovorin, Fluorouracil, and Oxaliplatin With or Without Cetuximab A Post Hoc Analysis of the PETACC-8 Trial / J. Taieb [et al.] // JAMA Oncol. [Electronic resource]. -2016. - Vol. 2. - P. 643-653. - Mode of access: https://jamanetwork.com/journals/ jamaoncol-ogy/article-abstract/248l020. - Date of access: 02.12.2017.
13. Prognostic impact of KRAS, NRAS, BRAF, and PIK3CA mutations in primary colorectal carcinomas: a population-based study / G. Palomba [et al.] // J. Transl. Med. [Electronic resource]. -2016. - Mode of access: https://www.ncbi.nlm. nih.gov/pmc/articles/PMC5064898. - Date of access: 02.12.2017.
14. Colon Cancer v.4.2020 // NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology (NCCN Guidelines®) [Electronic resource]. - 2020. - Mode of access: https://www.nccn.org/professionals/ physician_gls/pdf/colon.pdf. - Date of access: 01.09.2020.
15. A Review of the Most Promising Bio-markers in Colorectal Cancer: One Step Closer to Targeted Therapy / V. Deschoolmeester [et al.] // Oncologist [Electronic resource]. -2010. - Vol. 15. - P. 699-731. - Mode of access: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/ PMC3228001. - Date of access: 02.12.2017.
16. Yoon, H. H. KRAS codon 12 and 13 mutations in relation to disease-free survival in BRAF-wild type stage III colon cancers from an adjuvant chemotherapy trial (N0147 Alliance) / H.H. Yoon [et al.] // Clin. Cancer Res. - 2014. -Vol. 20. - P. 3033-3043.
17. KRAS(G12C)-AMG 510 interaction dynamics revealed by all-atom molecular dynamics simulations / T. Pantsar [et al.] // Scientific reports [Electronic resource]. - 2020. - Mode of access: https://www.nature.com/articles/s41598-020-68950-y. - Date of access: 01.09.2020.
18. CodeBreak 100: Activity of AMG 510, a novel small molecule inhibitor of KRASG12C, in patients with advanced colorectal cancer / M. Fakih [et al.] // J. Clin. Oncol. - 2020. - Vol. 38, sup. 5. - P. 4018.
19. EGFR blockade reverts resistance to KRAS G12C inhibition in colorectal cancer / V. Amodio [et al.] // Cancer Discovery. - 2020. -Vol.10, № 8. - P.1129-1139.
20. ESMO Consensus Guidelines for the Management of Patients with Metastatic Colorectal Cancer / V Cutsem [et al.] // Ann. Oncol. [Electronic resource]. - 2016. - Vol. 27. - P. 1386-1422.
21. Molecular targeted therapy of BRAF-mu-tant colorectal cancer / M. Ducreux [et al.] // Ther. Adv. Med. Oncol. - 2019. - Vol. 11. - P. 1-15.
22. BRAF Mutation in Colorectal Cancer: An Update / D. Barras [et al.] // Biomark. Cancer [Electronic resource]. - 2015. - Vol. 7. -P. 9-12. - Mode of access: https://www.ncbi. nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4562608 - Date of access: 02.12.2017.
23. High microsatellite instability (MSI-H) colorectal carcinoma: a brief review of predictive biomarkers in the era of personalized medicine / Z. Gatalica [et al.] // Fam. Cancer [Electronic resource]. - 2016. - Vol. 15. - P. 405-412. -Mode of access: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ pmc/articles/PMC4901118 - Date of access: 02.12.2017.
24. Clancy, C. BRAF mutation is associated with distinct clinicopathological characteristics in colorectal cancer: a systematic review and meta-analysis. / C. Clancy [et al.] // Colorectal Dis. - 2013. - Vol. 15, № 12. -e711-8.
25. Concomitant KRAS and BRAF mutations in colorectal cancer / L. Midthun [et al.] // J. Gastrointest. Oncol. - 2019. - Vol. 3, №10 -P. 577-581.
26. Distinct impacts of KRAS, NRAS and BRAF mutations on survival of patients with metastatic colorectal cancer / Y. Wang [et al.] // J. Clin. Oncol. - 2018. - Vol. 36, № 15. - P. 3513.
27. Atypical non-V600E BRAF (aBRAF) mutations as a prognostic and predictive factor in real-life metastatic colorectal cancer patients from the Nordic countries // Oncology Pro (ESMO) [Electronic resource]. - 2020. -Mode of access: https://oncologypro.esmo.org/ meeting-resources/esmo-world-gi-2020-virtual/ short-oral-22-atypical-non-v600e-braf-abraf-mutations-as-a-prognostic-and-predictive-fac-tor-in-real-life-metastatic-colorectal-cancer-pa-tients-f. - Date of access: 01.09.2020.
28. Treatment Algorithms for MSI and/or BRAF-Mutant Metastatic CRC // Oncology Pro (ESMO) [Electronic resource]. - 2020. -Mode of access: https://oncologypro.esmo.org/ meeting-resources/esmo-world-gi-2020-virtual/
keynote-treatment-algorithms-for-msi-and-or-braf-mutant-metastatic-crc. - Date of access: 01.09.2020.
29. Microsatellite instability in colorectal cancer / J. N. Nojadeh [et al.] // EXCLI J. - 2018. -Vol. 17. - P. 159-168.
30. Prognostic impact of microsatellite instability/mismatch repair deficiency on patients with stage III colon cancer and stage IV colorectal cancers (CRC): analysis of 42,984 patients in the national cancer database (NCDB) / M. Salem // Oncology Pro (ESMO) [Electronic resource]. - 2020. - Mode of access: https://oncologypro.esmo.org/meet-ing-resources/esmo-world-gi-2020-virtual/ short-oral-23-prognostic-impact-of-microsatel-lite-instability-mismatch-repair-deficiency-on-patients-with-stage-iii-colon-cancer-and-stage-iv-colo. - Date of access: 01.09.2020.
31. How the BRAF V600E Mutation Defines a Distinct Subgroup of Colorectal Cancer: Molecular and Clinical Implications / C. E. Bond [et al.] // Gastroenterol. Res. Pract. [Electronic resource]. - 2018. - Mode of access: https:// pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30598662. - Date of access: 01.09.2020.
32. A tailored approach to BRAF and MLH1 methylation testing in a universal screening program for Lynch syndrome / T. Adar [et al.] // Modern Pathol. - 2017. - Vol. 30. - P. 440-447.
33. Targeting the human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) oncogene in colorectal cancer / S. Siena [et al.] // Ann. Oncol. - 2018. -Vol. 29, № 5. - P. 1108-1119.
34. Validation of HER2 Amplification as a Predictive Biomarker for Anti-Epidermal Growth Factor Receptor Antibody Therapy in Metastatic Colorectal Cancer / K. Raghav [et al.] // JCO Precision Oncology [Electronic resource]. - 2019. -Vol. 3. - Mode of access: https://ascopubs.org/ doi/full/10.1200/P0.18.00226. - Date of access: 01.09.2020.
35. HER2 Amplification and Anti-EGFR Sensitivity in Advanced Colorectal Cancer / G. Bregni [et al.] // JAMA Oncol. - 2019. - Vol. 5, № 5. - P. 605-606.
36. Heterogeneity of Acquired Resistance to Anti-EGFR Monoclonal Antibodies in Patients with Metastatic Colorectal Cancer / F. Pietranto-nio [et al.] // Clin. Cancer Res. - 2017. - Vol. 10, № 23. - P. 2414-2422.
37. Colorectal cancer // The Cancer Genome Atlas [Electronic resource]. - 2020. - Mode of access: https://portal.gdc.cancer.gov. - Date of access: 01.09.2020.
38. Triumph: primary efficacy of a phase ii trial of trastuzumab (T) and pertuzumab (P) in patients (PTS) with metastatic colorectal cancer (MCRC) with HER2 (ERBB2) amplification (AMP) in tumor tissue or circulating tumor DNA (CTDNA): A Gozila Sub-Study // Oncology Pro (ESMO) [Electronic resource]. - 2020. -Mode of access: https://oncologypro.esmo. org/meeting-resources/esmo-2019-congress/ TRIUMPH-Primary-Efficacy-of-a-Phase-II-Trial-of-Trastuzumab-T-and-Pertuzumab-P-in-Patients-pts-with-Metastatic-Colorectal-Can-cer-mCRC-with-HER2-ERBB2-Amplification-amp-in-Tumor-Tissue-or-Circulating-Tumor-DNA-ctDNA-A-GOZILA-Sub-study. - Date of access: 01.09.2020.
39. Phase ii study of pertuzumab and trastu-zumab-emtansine (T-DMi) in patients with HER2-positive metastatic colorectal cancer: the HERACLES-B (HER2 amplification for colo-rectal cancer enhanced stratification, cohort b) trial // Oncology Pro (ESMO) [Electronic resource]. - 2020. - Mode of access: https:// oncologypro.esmo.org/meeting-resources/ esmo-20l9-congress/Phase-II-Study-of-Pertu-zumab-and-Trastuzumab-emtansine-T-DMl-in-Patients-with-HER2-positive-Metastatic-Colorectal-Cancer-the-HERACLES-B-HER2-Amplification-for-Colo-rectaL-cancer-En-hanced-Stratification-cohort-B-Trial. - Date of access: 01.09.2020.
40. Pertuzumab plus trastuzumab for HER2-amplified metastatic colorectal cancer (MyPath-way): an updated report from a multicentre, open-label, phase 2a, multiple basket study / F. Meric-Bernstam [et al.] // The Lancet Oncology. - 2019. - Vol. 20, № 4. - P.518-530.
41. ESMO recommendations on the standard methods to detect NTRK fusions in daily practice and clinical research / C. Marchio [et al.] // Ann. Oncol. - 2019. - Vol. 3, № 9. - P. 1417-1427.
42. Epidemiology of cancers with NTRK gene fusion // OncologyPro (ESMO) [Electron-
ic resource]. - 2018. - Mode of access: https:// oncologypro.esmo.org/oncology-in-practice/ anti-cancer-agents-and-biological-therapy/ targeting-ntrk-gene-fusions/overview-of-can-cers-with-ntrk-gene-fusion/ntrk-gene-fusions-as-oncogenic-drivers/epidemiology-of-can-cers-with-ntrk-gene-fusion. - Date of access: 01.09.2020.
43. Larotrectinib in patients with TRK fusionpositive solid tumours: a pooled analysis of three phase 1/2 clinical trials / D.S. Hong [et al.] // Lancet oncol. - 2020. - Vol. 21, № 4. - P.531-540.
44. Doebele, R. C. Entrectinib in patients with advanced or metastatic NTRK fusion-positive solid tumours: integrated analysis of three phase 1-2 trials / R. C. Doebele [et al.] // Lancet Oncol. - 2020. - Vol. 21, № 2. - P. 271-282.
45. NTRK fusion detection across multiple assays and 33,997 cases: diagnostic implications and pitfalls / J. P. Solomon [et al.] // Modern Pathol. - 2020. - Vol. 33. - P. 38-46.
46. Clinical relevance of colorectal cancer molecular subtypes / N. Rodriguez-Salas [et al.] // Crit. Rev. Oncol. Hematol. - 2017. - № 109. -P. 9-19.
47. Molecular pathological classification of colorectal cancer / M. F. Müller [et al.] // Vir-chows Arch. - 2016. - № 469. - P. 125-134.
48. The consensus molecular subtypes of colorectal cancer. / J. Guinney [et al.] // Nat. Med. - 2015. - № 297. - P. 123-127.
49. Consensus molecular subgroups (cms) of colorectal cancer (crc) and first-line efficacy of folfiri plus cetuximab or bevacizumab in the fire3 (aiokrk-0306) trial / S. Stintzing [et al.] // J. clin. Oncol. - 2017. - Vol. 21. - P. 1350-1356.
50. Consensus molecular subtypes and crcas-signer classifications in metastatic colorectal cancer (mcrc): prognostic and predictive impact in the tribe2 study / b. Borelli // Oncology Pro (ESMO) [Electronic resource]. - 2020. -Mode of access: https://oncologypro.esmo.org/ meeting-resources/esmo-world-gi-2020-virtual/ short-oral-20-consensus-molecular-subtypes-and-crcassigner-classifications-in-metastatic-colorectal-cancer-mcrc-prognostic-and-predic-tive-impac. - Date of access: 01.09.2020.
S. Y. Smirnov, K. А. Hutkouskaya, V. М. Khadasevich, A. V. Chakun, А. I. Subach, А. S. Portyanko,
S. A. Krasny
MOLECULAR-GENETIC MARKERS OF COLORECTAL CANCER
CHEMOSENSITIVITY
State Institution "N. N. Alexandrov National Cancer Centre of Belarus" 223040 Lesnoy Agro-town, Minsk Region, the Republic of Belarus e-mail: helen_suboch@mail.ru
Colorectal cancer (CRC) is one of the leaders by the spectrum of clinical significant molecular-genetic alterations among human malignant neoplasms. The article highlights contemporary ideas of the prognostic and predictive significance of various molecular biomarkers for colorectal cancer, as well as one of the most perspective molecular classifications of colorectal cancer to date. Results of the latest clinical trials of RAS-, BRAF-, HER2- and NTRK inhibitors are described. Relevant international recommendations for molecular testing in patients with colorectal cancer are provided. Possibilities and limitations of the use of various molecular genetic tests in assessing the metastatic potential of a disease in order to individualize dynamic follow-up and approaches to drug therapy are demonstrated.
Keywords: colorectal cancer, molecular biomarkers, prognostic factors, genetic testing, drug therapy.
Дата поступления статьи: 15 сентября 2020 г.
