CC BY
0УДК 616-006.66:575.113.3:575.176
В. Н. Кипень1, А. О. Хоров2, В. А. Лемеш1, Е. И. Ходоронок2, А. А. Буракова1, О. И. Добыш1
МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ СТАТУС ПАЦИЕНТОВ С ТРИЖДЫ НЕГАТИВНЫМ РАКОМ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ KASP-ГЕНОТИПИРОВАНИЯ
Государственное научное учреждение «Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси» Республика Беларусь, 220072, г. Минск, ул. Академическая, 27 e-mail: [email protected]
^Государственное учреждение «Республиканский научно-практический центр онкологии и медицинской радиологии им. Н. Н. Александрова» Республика Беларусь, 223040, Минский район, аг. Лесной
Проведены молекулярно-генетические исследования для 90 пациентов с клинически верифицированным диагнозом ТНРМЖ (трижды негативный рак молочной железы), определены частоты минорных аллелей по 26 полиморфизмам (rs11615, rs6896596, rs1154121, rs2235035, rs241430, rs241429, rs17205838, rs35596, rs4919395, rs1008805, rs2740574, rs4680, rs1695, rs13181, rs1042522, rs1801516, rs2279744, rs861539, rs2231137, rs25487, rs4244285, rs12248560, rs776746, rs1799853, rs3212986 и rs1056836), ассоциированным с метаболизмом лекарственных средств в формировании противоопухолевого ответа на неоадъювантную (предоперационную) полихимиотерапию (НПХТ). В результате проведенного ассоциативного анализа между результатами молеку-лярно-генетических исследований и возрастом установления диагноза ТНРМЖ было показано, что имеются статистически значимые различия для rs241430 (TAP2), rs1008805 (CYP19A1) и rs4244285 (CYP2C19).
Ключевые слова: рак молочной железы, неоадъювантная химиотерапия, генетические маркеры, трижды негативный подтип.
Для цитирования: Молекулярно-генетический статус пациентов с трижды негативным раком молочной железы по результатам KASP-генотипирования / В. Н. Кипень А. О. Хоров, В. А. Лемеш [и др.] // Молекулярная и прикладная генетика: сб. науч. тр. / Ин-т генетики и цитологии НАН Беларуси; редкол.: А. В. Кильчевский (гл. ред.) [и др.]. - Минск, 2024. - Т. 37. - С. 71-81.
Введение
В 2020 г. Американское онкологическое общество (ACS, American Cancer Society) и Международное агентство по изучению рака (IARC, International Agency for Research on Cancer) опубликовали исследование под названием «Глобальная статистика рака 2020», согласно которому рак молочной железы (РМЖ) является самым диагностируемым среди злокачественных новообразований в мире и составил почти 12% от общего числа вновь выявленных случаев онкологии [1]. По данным белорусского канцер-регистра, РМЖ занимает первое место в структуре онкологической заболеваемости женского населения Беларуси. Отмечен прогрессивный рост заболеваемости РМЖ с 69,7 случаев на 100 000
человек в 2007 г. до 87,2 случаев на 100 000 человек в 2018 г. [2].
Около 40% пациентов с РМЖ при первичном обращении имеют местнораспространенный опухолевый процесс. Учитывая концепцию системности злокачественных опухолей, лечение таких пациентов необходимо начинать с неоадъювантной (предоперационной) химиотерапии (НАХТ), которая показана к использованию у женщин с местнораспространенным раком и позволяет уменьшить объем первичного очага и выполнить радикальное оперативное вмешательство. Ответ опухоли на лечение представляет собой комплекс индуцированных противоопухолевой терапией альтеративно-деструктивных изменений в новообразовании. Его оценка имеет особое зна-
чение для определения эффективности НАХТ. Предоперационная НАХТ может привести к уменьшению размеров первичных и вторичных опухолей, а также снижению инвазии опухоли вплоть до полной элиминации ее элементов, в том числе и в лимфатических узлах. Уменьшение размеров опухоли рассматривают в качестве признака ее химиочувствитель-ности, а также как важный прогностический фактор, коррелирующий с выживаемостью онкологических пациентов. Эффективность проводимой системной терапии определяется степенью лечебного патоморфоза, которая представляет собой определенные патомор-фологические изменения в опухоли под влиянием лекарственной терапии [3]. В настоящее время общепризнанной является система RCB (Residual Cancer Burden — «ложе остаточной опухоли»), при этом полному лекарственному патоморфозу соответствует нулевое значение индекса (RCB = 0) [4]. Повышение эффективности НАХТ может быть достигнуто посредством выявления новых молекуляр-но-генетических маркеров.
Потенциальными биомаркерами эффективности НАХТ выступают полиморфизмы в генах, влияющие на активность или на экспрессию мишени для лекарственного средства, на активность лекарственного средства/гормона, его метаболизм или транспорт. В настоящее время известно, что при РМЖ вследствие гиперметилирования может нарушаться экспрессия более чем 40 генов. Это могут быть гены клеточного цикла (CDKN2A/ pl6-INK4, CDKN2B/pl5-INK4B, CCND2, RBI, рМ/ARF, циклины D1 и D2), апоптоза (TMSl, TP73, CDKN1, HOX5, MDM2, DAPK1, TWIST1, YTMS1, FHIT, RASSF1A, HIC-1, HIN-1), репарации ДНК (MGMT, BRCAl, MLH1), метаста-зирования (CDH1, CDH13, PCDH10, CTNB), RAS- (RASSF1) и Wnt-сигнального пути (APC, DKKL), гормон- и рецептор- опосредованного сигналинга (ESR1, PR, ER, RAR, NORE1) и детоксикации ксенобиотиков (GSTP1) [5-7].
В качестве потенциальных биомаркеров эффективности НАХТ могут выступать полиморфизмы в генах, влияющие на активность или на экспрессию мишени для лекарственного средства (ароматазы, CYP19A1), на активность лекарственного средства/гормона (CYP17A1, ESR1, ESR2, PRDM2), его метаболизм (COMT,
CYP1B1, UDP, UGT1A1, CYP3A4, CYP3A5) или транспорт (ABC, SLCO) и др. [8-9].
В связи с этим проведение неоадъювант-ной полихимиотерапии (НПХТ) становится одним из приоритетных направлений в лечении РМЖ, особенно при трижды негативном подтипе — ТНРМЖ. Это объясняет продолжающийся поиск более эффективных режимов химиотерапии, назначение которых будет базироваться на детальном генетическом статусе пациента [10]. Таким образом, изучение молекулярной природы опухолевых клеток является принципиально важным вопросом и может помочь в определении различных подтипов данной патологии, что, в свою очередь, может спрогнозировать поведение и тактику лечения опухолей.
Целью исследования является характеристика молекулярно-генетического статуса пациентов с ТНРМЖ по генам семейства цитохрома P450 (CYP), переносчиков АТФ-связывающих кассет (ABS), репарационных систем, контроля клеточного цикла и др.
Материалы и методы
Характеристика группы исследования. Мо-лекулярно-генетические исследования выполнены на базе лаборатории прикладной геномики ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси». Сбор образцов венозной крови пациентов, выяснение индивидуального и семейного анамнеза осуществлялись в РНПЦ радиологии и онкологии им. Н. Н. Александрова сотрудниками учреждения. В выборку для исследований были включены 90 пациентов с клинически верифицированным диагнозом ТНРМЖ. Возрастная медиана для пациентов составила 48,11 года (25-й процентиль — 39,41 года, 75-й процентиль — 58,12 года, возрастной диапазон — [25,65-77,97] года).
Сбор биологического материала и анкетных данных проводился с соблюдением всех этических норм после подписания опрашиваемыми пациентами формы информированного согласия. Дизайн исследования был одобрен биоэтическим комитетом ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси».
Клинико-инструментальные и лабораторные исследования. Во всех случаях было проведено иммуногистохимическое исследование
опухоли, полученной при трепан-биопсии (до проведения системной терапии), на основании результатов которой и был определен молекулярно-генетический подтип опухоли — ТНРМЖ. Всем пациентам, включенным в исследование, проведено от одного до восьми курсов НПХТ. После каждых двух курсов НПХТ оценивался непосредственный противоопухолевый эффект по критериям оценки ответа солидных опухолей RECIST (Response evaluation criteria in solid tumours) [11]. После завершения курсов НПХТ пациентам проводился хирургический этап специального лечения, затем оценивались противоопухолевый и патоморфологический эффекты НПХТ по системе RCb (Residual Cancer Burden — «ложе остаточной опухоли»).
Выделение ДНК и молекулярно-генетиче-ский анализ. Венозная кровь отбиралась в пробирки с цитратом натрия 3,8% Citrate (9NC 0,129M) IMPROVE. Для выделения ДНК из лейкоцитов отбирали аликвоту в 100 мкл, остаток хранили при -20 °С. ДНК из образцов крови выделялась при помощи наборов «Арт ДНК MiniSpin Эксперт» (ООО «АртБиоТех», Беларусь) согласно инструкции производите-
ля. Концентрацию ДНК и степень ее очистки определяли с использованием спектрофотометра Implen Nano Photometer N50 (Implen, Германия). Для оценки нативности ДНК дополнительно проводили электрофоретическое разделение препаратов ДНК в 1,0%-ом агароз-ном геле (1X ATE-буфер, 100V, 60 мин). Далее концентрация ДНК для всех образцов была стандартизирована до 20 нг/мкл.
На основании проведенного аналитического обзора научной литературы для молеку-лярно-генетического анализа ДНК пациентов с ТНРМЖ был сформирован следующий перечень однонуклеотидных полиморфизмов (SNP, Single Nucleotide Polymorphism) — таблица 1.
Для генотипирования была использована технология, основанная на конкурентной аллель-специфической ПЦР (KASP, kompetitive allele specific PCR, LGC Biosearch Technologies). Генотипирование проводилось с использованием KASP Assay mix (KASP by Design, KBD) и KASP Master mix согласно рекомендациям LGC Biosearch Technologies. Дизайн протокола (подбор праймеров) выполнялся компанией LGC Biosearch Technologies при помощи программного обеспечения
Таблица 1
Исследуемые полиморфные варианты
Ген SNP GRCh38.p14 Ген SNP GRCh38.p14
- rs6896596 5:135442780 CYP3A4 rs2740574 7:99784473
ABCB1 rs2235035 7:87549770 CYP3A5 rs776746 7:99672916
ABCC1 rs17205838 16:16046184 ERCC1 rs11615 19:45420395
ABCC1 rs35596 16:16059083 ERCC1 rs3212986 19:45409478
ABCC2 rs4919395 10:99783206 ERCC2 rs13181 19:45351661
ABCG2 rs2231137 4:88139962 GSTP1 rs1695 11:67585218
ATM rs1801516 11:108304735 MDM2 rs2279744 12:68808800
COMT rs4680 22:19963748 SLC25A21 rs1154121 14:36880263
CYP19A1 rs1008805 15:51257402 TAP2 rs241429 6:32836063
CYP1B1 rs1056836 2:38071060 TAP2 rs241430 6:32835043
CYP2C19 rs12248560 10:94761900 TP53 rs1042522 17:7676154
CYP2C19 rs4244285 10:94781859 XRCC1 rs25487 19:43551574
CYP2C9 rs1799853 10:94942290 XRCC3 rs861539 14:103699416
Kraken™ и валидировался методом in silico. гии НАН Беларуси». В качестве примера ре-
Протоколы проведения KASP-генотипиро- зультаты аллельной дискриминации (в виде
вания разработаны и утверждены на ученом 2D-plot) для SNP rs1695 (GSTP1) приведены
совете ГНУ «Институт генетики и цитоло- на рисунке 1.
Рис. 1. А — 2D-plot аллельной дискриминации; Б — кривая плавления для ампликона
MDR-анализ. Анализ межгенных взаимодействий проводился биоинформатиче-ским методом многофакторного сокращения размерности (Multifactor Dimensionality Reduction, MDR) с использованием размещенной в открытом доступе программы MDR v.3.0.2. В процессе моделирования были использованы высококонсервативные настройки поиска конфигурации модели, которые позволили однозначно дифференцировать наличие/ отсутствие статистически значимых эффектов. Математической базой данной программы является непараметрический кластерный анализ для обнаружения и описания нелинейного типа взаимодействия между дискретными генетическими атрибутами и анализируемыми факторами.
Статистический анализ. Статистический анализ проводился с использованием программ Microsoft Excel (Microsoft Corporation, США) и SPSS v.20.0 (IBM, США). Количественные данные представлены как сред-
нее ± стандартное отклонение (х ± SD). Для сравнения количественных данных после проверки на гомоскедастичность (тест Левена, Levene test) и нормальность распределения (критерий согласия Колмогорова) использовали метод дисперсионного анализа — ANOVA (ANalysis Of VAriance). В случае обнаружения статистически значимых различий при проверке на гомоскедастичность и нормальность распределения использовали непараметрический критерий Краскела-Уоллеса.
Результаты исследования
Результаты молекулярно-генетического тестирования выборки пациентов с ТНРМЖ по исследуемым полиморфизмам генов ABCB1, ABCC1, ABCC2, ABCG2, ATM, COMT, CYP19A1, CYP1B1, CYP2C19, CYP2C9, CYP3A4, CYP3A5, ERCC1, ERCC2, GSTP1, MDM2, SLC25A21, TAP2, TP53, XRCC1 и XRCC3 представлены в таблице 2.
В итоге проведенного ассоциативного анали-
Таблица 2
Результаты молекулярно-генетического тестирования (частоты в %)
SNP Аллель А Аллель В AA AB BB SNP Аллель А Аллель В AA AB BB
rs6896596 A G 55,6 33,3 11,1 rs2740574 C T - 6,7 93,3
rs2235035 A G 12,2 46,7 41,1 rs776746 C T 84,4 14,5 1,1
Окончание таблицы 2
SNP Аллель А Аллель В AA AB BB SNP Аллель А Аллель В AA AB BB
rs17205838 C G 3,3 28,9 67,8 rs11615 A G 37,8 48,9 13,3
rs35596 C T 4,4 20,0 75,6 rs3212986 A C 5,6 41,1 53,3
rs4919395 A G 17,8 45,5 36,7 rs13181 T G 32,2 47,8 20,0
rs2231137 С T 91,1 8,9 - rs1695 A G 50,0 45,6 4,4
rs1801516 A G 3,4 23,3 73,3 rs2279744 T G 42,2 48,9 8,9
rs4680 A G 31,1 51,1 17,8 rs1154121 С T 43,3 50,0 6,7
rs1008805 A G 46,7 32,2 21,1 rs241429 A G 10,0 40,0 50,0
rs1056836 C G 13,3 47,8 38,9 rs241430 С T 45,5 36,7 17,8
rs12248560 C T 48,9 41,1 10,0 rs1042522 C G 47,8 40,0 12,2
rs4244285 A G 5,6 22,2 72,2 rs25487 C T 45,6 37,8 16,6
rs1799853 C T 78,9 21,1 - rs861539 A G 14,5 43,3 42,2
за между результатами молекулярно-генетиче-ских исследований и возрастом установления диагноза ТНРМЖ было показано, что имеются статистически значимые различия (табл. 3).
Определено, что среди пациентов с генотипом CT/TT (т. е. при наличии аллеля T) по полиморфизму rs241430 (TAP2) значение среднего возраста установления диагноза оказа-
лось ниже в среднем на 7,67 года, чем среди пациентов с альтернативным генотипом СС. Частота распространенности аллеля Т в исследуемой выборке пациентов составила 36,11%.
Также при наличии аллеля А (генотипы AG/ АА) по полиморфизму ге1008805 (СУР19Л1) значение среднего возраста установления диагноза оказалось ниже в среднем на 7,04 го-
Таблица 3
Результаты ассоциативного анализа между возрастом установления диагноза и данными
молекулярно-генетических исследований
SNP (ген) Генотип Среднее значение Стандартное отклонение Значение F p (для F) P (тест Левена)
rs241430 (TAP2) CC CT TT 53,09 45,90 44,42 11,99 10,87 10,96 5,136 0,008 0,450
CC CT/TT 53,09 45,42 11,99 10,81 10,185 0,002 0,201
TT CT/CC 44,42 49,89 10,96 11,98 2,818 0,097 0,509
rs1008805 (CYP19A1) AA AG GG 47,48 47,34 54,47 11,77 12,17 10,81 2,710 0,072 0,646
AA AG/GG 47,48 50,16 11,77 12,06 1,131 0,291 0,439
GG AG/AA 54,47 47,43 10,81 11,85 5,480 0,021 0,612
Окончание таблицы 3
SNP (ген) Генотип Среднее значение Стандартное отклонение Значение F р (для Б) р (тест Левена)
АА 47,92 15,60
Ав 43,77 10,32 2,598 0,080 0,669
ге4244285 вв 50,57 11,83
АА Ав/вв 47,92 48,97 15,60 11,80
(СУР2С19) 0,036 0,849 0,785
ОО AG/AA 50,57 44,60 11,83 11,30 4,720 0,031 0,603
да, чем среди пациентов с альтернативным генотипом GG. Частота распространенности аллеля А в исследуемой выборке пациентов составила 62,78%.
При наличии аллеля А (генотипы AG/AA) по полиморфизму «4244285 (СУР2С19) значение среднего возраста установления диагноза оказалось ниже в среднем на 5,97 года, чем среди пациентов с альтернативным генотипом GG. Частота распространенности аллеля А в исследуемой выборке пациентов составила 16,67%.
Дополнительный статистический анализ, направленный на оценку наличия ассоциаций между результатами генотипирования с такими параметрами, как гистологическая форма (мультицентрическая или уницентрическая), гистологический тип (инвазивный протоко-вый или другие типы), степень злокачественности опухоли (в), не выявил статистически значимых различий. Только для полиморфизма «1008805 (СУР19Л1) было показано, что среди пациентов с ТНРМЖ при наличии алле-
ля G количество случаев инвазивного прото-кового рака отмечено в 1,33 раза больше, чем при наличии генотипа АА (табл. 4).
Проведено моделирование взаимодействия исследуемых полиморфных вариантов генов в зависимости от возраста установления диагноза. Дерево кластеризации и граф межгенных взаимодействий представлены на рисунке 2. В результате моделирования сформировано три больших кластера:
«Кластер 1» — «35596, «861539, «11615, «1056836, «1008805, «4244285, «13181, «2235035, «25487, «2231137, «3212986;
«Кластер 2» — ^2740574, «241430, «241429, «4919395;
«Кластер 3» — «1799853, «1695, «1042522, «1154121, «776746, «6896596, «17205838, «4680, «1801516, «2279744, «12248560.
Анализ дерева кластеризации позволил сделать следующие заключения:
- для взаимодействия полиморфных вариантов «11615/«1056836 характерен вы-
Таблица 4
Результаты ассоциативного анализа между генотипом по «1008805 (СУР19Л1)
и гистологическим типом опухоли
SNP (ген) Генотип Частота встречаемости, % (абсолютное значение) Р
Другие типы Инвазивный протоковый
ге1008805 (СУР19Л1) АА 40,5 (17) 59,5 (25) 0,121
Ав 24,1 (7) 75,9 (22)
вв 15,8 (3) 84,2 (16)
АА 40,5 (17) 59,5 (25) 0,042
AG/GG 20,8 (10) 79,2 (38)
вв 15,8 (3) 84,2 (16) 0,165
Ав/АА 33,8 (24) 66,2 (47)
Рис. 2. Дендрограмма и граф межгенных взаимодействий в изменение переменной «Возраст»
раженный синергический эффект — +4,64% энтропии (линия красного цвета), ге2235035/ ге25487 — +5,31% энтропии;
- для взаимодействия полиморфных вариантов ге2231137/ге3212986 характерен умеренно выраженный синергический эффект — +2,74% энтропии (линия оранжевого цвета), ге1695/ ге1042522 — +1,90% энтропии, ^2279744/
ге12248560 — +2,38% энтропии;
- для взаимодействия полиморфных вариантов ге1008805/ге4244285, ге241429/ге4919395, ге6896596/Ы7205838, ^4680/^1801516 характерен дублирующий эффект (линия синего цвета), т. к. данные переменные высокоскор-релированы;
- все остальные взаимодействия имеют сла-
бо выраженный дублирующий эффект или нейтральны.
Наиболее значимый вклад в изменение переменной «Возраст» был отмечен для «6896596; «13181; «17205838; «1008805; «4680; «4919395; «2235035 и «4244285 — значение энтропии составило 3,85; 3,74; 3,74; 3,68; 3,30; 3,22; 3,11 и 3,00% соответственно. Для «241430, «1008805 и «4244285, для которых по результатам ассоциативного анализа были выявлены статистически значимые различия (табл. 3), совокупный вклад в изменение переменной «Возраст» составил 11,23% энтропии.
ТНРМЖ — наиболее изучаемый подтип РМЖ в последние годы. Это связано с тем, что данный подтип отличается агрессивностью клинического течения и выраженной молекулярной гетерогенностью в пределах одного фенотипа. По данным литературы, выделяют семь подтипов ТНРМЖ [12]. Молекулярно-генетический анализ показывает, что около 70% опухолей молочных желез с трижды негативным фенотипом являются истинно ба-зальноподобными, остальные 30% — другие биологически различные молекулярные подтипы. ТНРМЖ, базальноподобный по гистологическому строению, в большинстве случаев является низкодифференцированным прото-ковым раком. Эта классификация показывает существующую геномную, молекулярную и биологическую характеристику ТНРМЖ, которая необходима для определения терапевтических точек приложения и подбора наиболее эффективных схем лечения [13]. ТНРМЖ является наиболее устойчивым к терапии. На сегодняшний день, в связи с увеличением частоты встречаемости данного типа рака у молодых женщин репродуктивного возраста, существует острая необходимость в улучшении методов лечения этой формы заболевания. Системная терапия является одним из важнейших этапов комплексного лечения ТНРМЖ. Терапия пациентов с ТНРМЖ основана на применении плотнодозных схем химиотерапии с использованием цитотоксических препаратов. Основной целью НПХТ при ТНРМЖ является достижение полной морфологической регрессии. Вопрос наиболее оптимальной схемы НПХТ при ТНРМЖ остается открытым. По данным литературы, в лечении данного подтипа опухоли распространено использо-
вание комбинации антрациклинов и таксанов, в этом плане показательным является исследование GEPARTRIO [14].
В настоящее время множественную лекарственную устойчивость (МЛУ) опухолевых клеток к химиотерапевтическим препаратам считают одной из наиболее важных причин неэффективности терапии злокачественных новообразований. Молекулярные механизмы МЛУ связаны с гиперэкспрессией в опухолевых клетках генов семейства ABC (ATP-Binding Cassette transporter), продукты которых функционируют как энергозависимый насос и осуществляют выброс цитостатических препаратов из клетки против градиента концентрации [15]. В исследовании М. М. Цыганова с соавторами (2017) было выявлено восемь од-нонуклеотидных полиморфизмов, оказывающих влияние на экспрессию генов ABC, два из них (rs241430 и rs241429) оказывали значимое влияние на послеоперационный уровень экспрессии гена TAP2 в опухолевой ткани молочной железы [16]. Для гена TAP2 (NCBI Gene ID 6891) при наличии у пациента мутантно-го генотипа TT по rs241430 уровень экспрессии был статистически значимо ниже, чем при генотипе дикого типа СС. Оба полиморфизма (rs241430 и rs241429) выполняют функцию транскрипционных регуляторов и могут оказывать существенное влияние на экспрессию собственного гена.
Полученные нами данные свидетельствуют о том, что именно при наличии мутантно-го аллеля T по полиморфизму rs241430 (TAP2) значение среднего возраста установления диагноза оказалось ниже в среднем на 7,67 года, чем среди пациентов с альтернативным генотипом СС (табл. 3). Возможно, значительно сниженный уровень экспрессии гена TAP2 приводит к таким последствиям.
В исследовании Shao X. с соавторами (2017) было показано, что однонуклеотидный полиморфизм в гене CYP19A1 может изменить активность ароматазы и уровни циркулирующих стероидных гормонов у женщин. Наличие генотипа GG по rs1008805 было связано с худшим клиническим результатом гормональной терапии у женщин в постменопаузе и ранним РМЖ [17]. Также ранее было установлено, что наличие хотя бы одного аллеля G по rs1008805 было статистически значимо ассоциировано
с увеличением риска РМЖ (ОШ = 1,72 [95% ДИ, 1,20-2,49]), особенно при отрицательном по рецепторам эстрогена и прогестерона ОШ = 3,89 [95% ДИ, 1,74-8,70] и ОШ = 2,52 [95% ДИ, 1,26-5,05] соответственно [18].
В проведенном нами исследовании показано, что при наличии аллеля А (генотипы AG/ AA) по полиморфизму rs1008805 (CYP19A1) значение среднего возраста установления диагноза оказалось ниже в среднем на 7,04 года, чем среди пациентов с альтернативным генотипом GG. Таким образом, для ТНРМЖ без гормональной терапии показан вклад в раннее развитие заболевания именно мажорного аллеля А. Для мутантного аллеля G нами выявлена ассоциация с инвазивным протоко-вым ТНРМЖ, случаи которого в исследованной выборке отмечались в 1,33 раза чаще, чем при наличии генотипа AA (табл. 4).
Полиморфизм rs4244285 представляет собой SNP в гене CYP2C19, кодирующий вариант CYP2C19*2. Данный полиморфизм является наиболее распространенной причиной изменения уровня метаболизма таких соединений, как мефенитоин (противосудорожное средство), некоторых антидепрессантов, ан-титромбоцитарного препарата Плавикс, некоторых лекарств, используемых при язвенных состояниях различного генеза и прочее [19]. Предполагается, что для пациентов со сниженным метаболизмом многих цитохромов p450 достигается более высокий терапевтический успех для ряда лекарств по причине того, что некоторые вещества расщепляются (т. е. ме-таболизируются) медленнее, как итог — эффективные концентрации выше и действуют они дольше [20]. В исследовании Lim с соавторами было оценено влияние полиморфизмов генов CYP2D6, CYP3A5, CYP2C9 и CYP2C19 на фармакокинетику тамоксифена у пациентов с РМЖ [21]. Было показано, что генотипы CYP2D6*5/*10 и *10/*10 связаны со значительно более низкими концентрациями активного метаболита тамоксифена и эндоксифена, а роль полиморфизма генов CYP3A5, CYP2C9 и CYP2C19 оценивалась как незначительная.
Результаты наших исследований свидетельствуют, что при наличии мутантного ал-леля А (генотипы AG/AA) по полиморфизму rs4244285 (CYP2C19) значение среднего возраста установления диагноза оказалось ниже
в среднем на 5,97 года, чем среди пациентов с альтернативным генотипом GG. С учетом вклада данного полиморфизма в фармако-кинетику широкого перечня лекарственных веществ, остается открытым вопрос о роли данного SNP в увеличение риска развития ТНРМЖ.
Заключение
Таким образом, межиндивидуальные особенности в предрасположенности к РМЖ, включая его трижды негативный тип, коррелируют с генетическими различиями, вызванными полиморфизмом. Генетические вариации ферментов, метаболизирующих лекарственные вещества или инактивирующие их, могут отрицательно или положительно влиять на фармакокинетический профиль химиоте-рапевтических агентов, что в конечном итоге приводит к фармакокинетической резистентности и токсичности в отношении противораковых препаратов.
Определенные нами частоты распространенности 26 SNP в 21 гене семейства цитохрома P450 (CYP), переносчиков АТФ-связывающих кассет (ABS), репарационных систем, контроля клеточного цикла и сигнальных путей положили начало для исследования вклада данных полиморфизмов в генез, развитие ТНРМЖ, а также оценку противоопухолевого и пато-морфологического эффекта используемых схем НПХТ при лечении пациентов в Республике Беларусь.
Значимость выявленных ассоциаций с возрастом установления диагноза для ряда генотипов по клинически значимым SNP, включенным в данное исследование, остается до конца не определенной и требует дальнейшего научного поиска.
Список использованных источников
1. ALL CANCERS [Электронный ресурс]. -Режим доступа: https://gco.iarc.who.int/media/ globocan/factsheets/cancers/39-all-cancers-fact-sheet.pdf. - Дата доступа: 21.08.2024.
2. Рак в Беларуси: цифры и факты. Анализ данных Белорусского канцеррегистра за 20102019 гг. / Океанов А. Е. [и др.] // Минск: РНПЦ ОМР им. Н. Н. Александрова. - 2020. - 298 с.
3. Роль и критерии оценки морфологического регресса рака молочной железы после
неоадъювантной терапии / Г. А. Франк [и др.] // Современная онкология. - 2015. - Т. 17, № 2. - С. 30-34.
4. Recommendations for standardized pathological characterization of residual disease for neoadjuvant clinical trials of breast cancer by the BIG-NABCG collaboration / V. Bossuyt [et al.] // Ann. Oncol. - 2015. - Vol. 26, № 7. -Р. 1 280-1 291.
5. Promoter hypermethylation of the tumor-suppressor genes RASSF1A, GSTP1 and CDH1 in endometrial cancer / R. Fiolka [et al.] // Oncol. Rep. - 2013. - Vol. 30, № 6. - P. 2 878-2 886.
6. DNA methylation and miRNAs regulation in hereditary breast cancer: epigenetic changes, players in transcriptional and post- transcriptional regulation in hereditary breast cancer / R. Pinto [et al.] // Curr. Mol. Med. - 2014. - Vol. 14, № 1.
- P. 45-57.
7. The Role of Methylation in Breast Cancer Susceptibility and Treatment / M. Pouliot [et al.] // Anticancer Res. - 2015. - Vol. 35, № 9. -Р. 4 569-4 574.
8. Nakanishi, T. Drug transporters as targets for cancer chemotherapy / T. Nakanishi // Cancer Genomics Proteomics. - 2007. - Vol. 4, № 3. -Р. 241-254.
9. Taheri, M. Effect of MDR1 polymorphism on multidrug resistance expression in breast cancer patients / M. Taheri, F. Mahjoubi, R. Omranipour // Genet. Mol. Res. - 2010. - Vol. 12, № 9 (1). -P. 34-40.
10. Степина, М. Б. Рак молочной железы: наиболее важные научные события и выводы последних лет / М. Б. Степина, М. А. Фролова // Практическая онкология. - 2011. - Т. 12.
- С. 6-11.
11. New response evaluation criteria in solid tumours: Revised RECIST guideline (version 1.1) / E. A. Eisenhauer [et al.] // Eur. J. Cancer. -2009. - Vol. 45, № 2. - P. 228-247.
12. Intrinsic resistance of tumorigenic breast cancer cells to chemotherapy / Li X. [et al.] // J. Natl. Cancer Inst. - 2008. - Vol. 7, № 100 (9).
- P. 672-679.
13. Поддубная И. В. Клиническая характеристика тройного негативного рака молочной железы / И. В. Поддубная, Д. А. Карсе-ладзе // Вестник РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН. - 2010. - Т. 21, № 1 (79). - С.71-76.
14. In vivo chemosensitivity-adapted preoperative chemotherapy in patients with early-stage breast cancer: the GEPARTRIO pilot study / G. von Minckwitz [et al.] // Ann. Oncol. - 2005. Vol. 16, № 1. - Р. 56-63.
15. Wind, N. S. Multidrug resistance in breast cancer: from in vitro models to clinical studies / N. S. Wind, I. Holen // Int. J. Breast Cancer. - 2011. - Vol. 2011:967419. - P. 1-12.
16. Исследование однонуклеотидных полиморфизмов генов ABC-транспортеров в опухоли молочной железы: связь с экспрессией / М. М. Цыганов [и др.] // Исследование. Медицинская генетика. - 2017. - Т. 16, № 1. - C. 25-30.
17. Rs1008805 polymorphism of CYP19A1 gene is associated with the efficacy of hormone therapy in stage I-II and operable stage III breast cancer / X. Shao [и др.] // Oncol. Lett. - 2017. -P. 6 156-6 162.
18. A CYP19 (aromatase) polymorphism is associated with increased premenopausal breast cancer risk / K. E. Talbott [et al.] // Breast Cancer Res. Treat. - 2008. - Vol. 111, № 3. - P. 481-487.
19. The major genetic defect responsible for the polymorphism of S-mephenytoin metabolism in humans / S. M. de Morais [и др.] // J. Biol. Chem.
- 1994. - Vol. 269, № 22. - Р. 15 419-15 422.
20. Furuta, T. Effect of genetic differences in omeprazole metabolism on cure rates for Helicobacter pylori infection and peptic ulcer / T. Furuta // Ann. Intern. Med. - 1998. - Vol. 129, № 12. - P. 1 027-1 030.
21. Impact of CYP2D6, CYP3A5, CYP2C9 and CYP2C19 polymorphisms on tamoxifen pharmacokinetics in Asian breast cancer patients / J. S. L. Lim [et al.] // Br. J. Clin. Pharmacol. - 2011.
- Vol. 71, № 5. - P. 737-750.
V. N. Kipen1, A. O. Khorau2, V. A. Lemesh1, E. I. Hodoronok2, A. A. Burakova1, O. I. Dobysh1
MOLECULAR GENETIC STATUS OF PATIENTS WITH TRIPLE-NEGATIVE BREAST CANCER ACCORDING TO KASP GENOTYPING
RESULTS
1 State Scientific Institution "Institute of Genetics and Cytology of the National Academy of Sciences of Belarus" 27 Akademicheskaya St., 220072 Minsk, the Republic of Belarus e-mail: [email protected] 2N. N. Alexandrov National Cancer Centre of Belarus 223040 Lesnoy agro-town, Minsk District, the Republic of Belarus
Molecular genetic studies were conducted for 90 patients with a clinically verified diagnosis of TNBC (triple-negative breast cancer). The frequencies of minor alleles were determined by 26 polymorphisms (rs11615, rs6896596, rs1154121, rs2235035, rs241430, rs241429, rs17205838, rs35596, rs4919395, rs1008805, rs2740574, rs4680, rs1695, rs13181, rs1042522, rs1801516, rs2279744, rs861539, rs2231137, rs25487, rs4244285, rs12248560, rs776746, rs1799853, rs3212986 and rs1056836) associated with drug metabolism in the formation of an antitumor response to neoadjuvant (preoperative) chemotherapy (NPCT). The association analysis showed that there are statistically significant differences for rs241430 (TAP2), rs1008805 (CYP19A1) and rs4244285 (CYP2C19) based on molecular genetic study results and the age of diagnosed TNBC.
Keywords: breast cancer, neoadjuvant chemotherapy, genetic markers, triple-negative subtype.
Дата поступления в редакцию: 02 сентября 2024 г.
