CC BY
25
CV
4
и ш u
ж ш
и
Определение химиорезистентности клеток рака яичников in vitro
es Е.А. Кузин1, Т.И. Фетисов1, Р.И. Князев1, 2, Л.Я. Фомина1, Л.В. Мехеда1, Е.А. Лесовая1, 3, Г.А. Белицкий1,
jJ М.Г. Якубовская1, К.И. Кирсанов1, 4
•¡2 1ФГБУ«Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России;
в Россия, 115478 Москва, Каширское шоссе, 24;
ei 2ФГБОУДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России;
Sa Россия, 123242 Москва, ул. Баррикадная, 2/1;
ш 3ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова»;
о Россия, 390026 Рязань, ул. Высоковольтная, 9;
® 4ФГАОУВО «Российский университет дружбы народов»; Россия, 117198 Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6
Контакты: Константин Александрович Кузин kuzin_konstantin@mail.ru
Цель исследования — представить обоснование существующих подходов к тестированию химиорезистентности рака яичников in vitro, провести их сравнительный анализ и дать оценку перспектив их дальнейшего применения.
Материалы и методы. При подготовке обзора были проанализированы статьи по теме прогнозного определения химиорезистентности рака яичников к химиотерапевтическим препаратам, имеющиеся в информационных базах биомедицинской литературы SciVerse Scopus (158), PubMed (323), Web of Science (285), РИНЦ (64). В обзоре процитированы 37 современных публикаций, 12работ из которых были опубликованы в течение последних 3 лет, а 16 статей относятся к первым публикациям по разработанным методикам, которые продолжают использовать в наши дни.
Результаты. Рассмотрены особенности основных методов оценки резистентности/чувствительности рака яичников к различным химиотерапевтическим препаратам с использованием первичных культур опухолевых клеток, получаемых из биопсийно-го/операционного материала. При тестировании в качестве основных оцениваемых характеристик опухолевых клеток рассмотрены пролиферативная и метаболическая активность, а также уровень клеточной гибели. Обсуждены методические особенности описываемых методов, а также перспективы их дальнейшего применения.
Заключение. Прогнозное выявление химиорезистентности рака яичников проводится на основании тестирования жизнеспособности опухолевых клеток в присутствии химиотерапевтического препарата. Обоснованием для совершенствования такого тестирования in vitro служат результаты исследований ключевых механизмов развития химиорезистентности опухолевых клеток.
Ключевые слова:рак яичников, платиносодержащий препарат, химиорезистентность, тест на химиорезистентность и чувствительность клеток, пролиферативная активность, жизнеспособность опухолевых клеток
Для цитирования: Кузин К.А., Фетисов Т.И., Князев Р.И. и др. Определение химиорезистентности клеток рака яичников in vitro. Успехи молекулярной онкологии 2019;6(4):8—25.
DOI: 10.17650/2313-805X-2019-6-4-8-25
Determination of chemoresistance of ovarian cancer cells in vitro
K.A. Kuzin1, T.I. Fetisov1, R.I. Knyazev1,2, L. Ya. Fomina1, L. V. Meheda1, E.A. Lesovaya1,3, G.A. Belitsky1, M.G. Yakubovskaya1,
K.I. Kirsanov1,4
'N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of Russia; 24 Kashirskoe Shosse, Moscow ''5478, Russia; 2Russian Medical Academy of Continuous Professional Education, Ministry of Health of Russia;
2/' Barrikadnaya St., '25993Moscow, Russia; 3I.P. Pavlov Ryazan State Medical University; 9 Vysokovol'tnaya St., Ryazan 390026, Russia; 4Peoples'Friendship University of Russia; 6Miklukho-Maklaya St., Moscow ''7'98, Russia
Objectives: to provide a rationale for existing approaches for the evaluation of chemoresistance of ovarian cancer in vitro, to perform a comparative analysis of the methods and to assess the perspectives of their further application.
Materials and methods. For the review preparation, we analyzed articles on experimental testing of ovarian cancer resistance to chemo-therapeutic agents, available at biomedical literature databases SciVerse Scopus ('58), PubMed (323), Web of Science (285), RSCI (64). The review cited 37 recent publications, '2 of them being published over the past three years, and '6 articles being referred as pioneer publications on techniques previously and used today.
Results. Peculiarities of the main methods for assessing the resistance and sensitivity of a cancer to various chemotherapeutic drugs using primary cultures of tumor cells obtained from biopsy or surgical material are analyzed. Proliferative and metabolic activities as well as
the level of cell death were considered as the main evaluated characteristics of tumor cells. The methodological features of the described methods are discussed, as well as the prospects for their further application.
Conclusion. Predictive detection of chemoresistance of ovarian cancer is based on testing the viability of tumor cells in the presence of a che-motherapeutic drug. The results of studies of the key mechanisms of chemoresistance development in tumor cells provide the rationale for improving in vitro testing.
Key words: ovarian cancer, platinum-containing chemotherapy, chemoresistance, cell sensitivity and resistance assay, proliferative activity, tumor cell viability
For citation: Kuzin K.A., Fetisov T.I., Knyazev R.I. et al. Determination of chemoresistance of ovarian cancer cells in vitro. Uspekhi mole-kulyarnoy onkologii = Advances in Molecular Oncology 2019;6(4):8—25. (In Russ.).
cv
ев
Введение
Злокачественные новообразования яичников являются одной из лидирующих гинекологических патологий по распространенности, заболеваемости и смертности. В 2018 г. в России был выявлен 13 701 новый случай злокачественных новообразований яичников, распространенность данного заболевания составила 76,2 случая на 100 тыс. населения [1]. Рак яичников (РЯ) — самая распространенная форма злокачественных новообразований яичников. Алгоритм лечебных мероприятий при выявлении РЯ включает циторедуктивное хирургическое вмешательство в сочетании с платиносодержащей химиотерапией [2]. Выбор платиносодержащих препаратов 1-й линии химиотерапии основан на эмпирических данных крупных рандомизированных клинических исследований, показавших эффективность для большинства пациенток. При этом персонализация лечения при 1-й линии не проводится, несмотря на тот факт, что такая терапия неэффективна для 10—40 % пациенток с РЯ (в зависимости от гистологического подтипа) [3, 4]. Эффективность проведенной терапии, которую определяют по длительности интервала без платиносодержащей химиотерапии при отсутствии прогрессирования заболевания, т. е. оценивают постфактум по данным инструментального обследования и уровню опухолеассоциированного антигена СА125, служит обоснованием заключения о резистентности или чувствительности опухоли к производным платины. Если у пациента выявляют развитие резистентности к платиносодержащим препаратам по появлению платинорефрактерных (в процессе проведения терапии или в течение 1 мес после ее завершения) или пла-тинорезистентных (в интервале от 1 до 6 мес) рецидивов, проводят химиотерапию с использованием паклитаксела, доцетаксела, доксорубицина, гемцита-бина, винорелбина, этопозида, топотекана и других препаратов. Выбор другого химиотерапевтического средства (или их комбинации) также проводится без оценки потенциальной химиорезистентности [2].
Следует отметить, что все используемые в настоящее время для лечения РЯ химиотерапевтические препараты вызывают побочные эффекты, в том числе развитие анемии, осложнений со стороны желудочно-кишечного тракта, аллопеций и др., что приводит
к существенному ухудшению качества жизни. Многие из этих препаратов обладают генотоксической активностью, их действие на организм пациента может приводить к развитию вторичных опухолей, индуцированных химиотерапией [5, 6]. Кроме этого, их воздействие на опухолевые клетки приводит к повышению нестабильности генома и ускорению процесса прогрессии опухоли [7, 8]. С учетом того, что стратегия лечения РЯ построена на оценке результата предыдущего курса химиотерапии и все пациенты в конечном итоге получают курс токсического и неэффективного лечения платиносодержащими препаратами, а затем, возможно, и другими химиоте-рапевтическими препаратами, развитие методов прогнозирования химиорезистентности для проведения на этой основе персонализированного лечения чрезвычайно актуально для современной онкологии.
Одним из перспективных подходов к определению потенциальной химиорезистентности опухоли у пациентов с онкологическими заболеваниями является экспериментальное определение химиорезистентно-сти /чувствительности опухолевых клеток in vitro. В представляемом обзоре обсуждены биологические детерминанты развития резистентности опухоли к химиотерапии, рассмотрены принципы определения химиорезистентности опухолевых клеток в системах in vitro, представлен сравнительный анализ ряда методических подходов, апробированных для выявления потенциальной химиорезистентности РЯ, и дана оценка перспектив развития экспериментального тестирования химиорезистентности РЯ.
Детерминанты развития резистентности опухоли к химиотерапии
Развитие резистентности опухоли к действию хи-миотерапевтических препаратов является центральной проблемой современной онкологии. Изучению этого процесса посвящены многие клинические и экспериментальные исследования, которые позволили определить основные детерминанты этого процесса и ключевые механизмы развития. При проведении химиотерапии действие препарата реализуется по 3 направлениям: 1) на опухолевые клетки, влияя на их жизнеспособность; 2) на нормальные клетки и организм пациента в целом, вызывая местные
и ш u
ж ш
и
CV
us
и ш U
ж ш
и
и системные эффекты; 3) на взаимоотношения опухоли и организма [7]. Каждое из этих направлений характеризуется многофакторностью происходящих процессов, и разработка алгоритмов для их консолидированного анализа находится лишь в стадии развития. Так, интересной находкой клинических исследований по оценке системного действия химиотерапии на организм стали данные о существенной вариабельности фармакокинетики химиотерапевтических препаратов между пациентами [9]. В результате системное воздействие этих препаратов, которое обусловливает противоопухолевые и побочные эффекты, может различаться между пациентами в несколько раз при расчете дозы препарата с учетом площади поверхности тела. Это означает, что современный подход к расчету дозы препарата не является полностью оправданным, необходимо проведение корректировки дозы препарата на основании данных фармакокинетики.
На моделях in vivo было установлено, что изменения, происходящие под действием химиотерапевти-ческого препарата в строме и микроокружении опухоли, включая формирование пула макрофагов, ассоциированных с опухолью, могут способствовать развитию химиорезистентности [8, 10].
Использование культур опухолевых клеток позволило наиболее полно изучить механизмы развития химиорезистентности при действии различных препаратов непосредственно в опухолевых клетках [8]. К таким механизмам относят: 1) увеличение активности пролиферации опухолевых клеток; 2) активацию компонентов системы множественной лекарственной устойчивости, обеспечивающей выведение токсических соединений из клетки; 3) активацию процессов детоксикации химиотерапевтиче-ских препаратов и продуктов их метаболизма; 4) снижение чувствительности к проапоптотическим сигналам; 5) увеличение активности репарации ДНК; 6) снижение уровня экспрессии генов белков, являющихся мишенями при таргетной терапии, а также изменения в их структуре.
Одни и те же механизмы развития резистентности могут включаться при действии различных химиоте-рапевтических средств, в то же время один препарат может запускать развитие резистентности одновременно по нескольким механизмам (табл. 1).
Общепринятая теория развития химиорезистент-ности опухоли, в том числе при РЯ, базируется на представлениях о дарвиновском естественном отборе резистентного опухолевого клона под действием химио-терапевтического препарата в качестве фактора селекции [11]. Данные исследования R.F. Schwarz и соавт. о гетерозиготности и клональной эволюции опухолей яичников хорошо согласуются с этими представлениями [12]. Тем не менее скорость приобретения химио-резистентности свидетельствует о существовании в опухолевых клетках механизмов адаптации к условиям существования в присутствии цитотоксических
агентов [8], а также о возможности горизонтального переноса генетической информации между опухолевыми клетками [13, 14].
Химиотерапия платиносодержащими препаратами вызывает повреждение ДНК путем образования межцепочечных «сшивок», что приводит к блокировке репликации, остановке клеточного цикла, нарушению процесса пролиферации и активации апоптоза [11]. При РЯ были описаны механизмы резистентности опухолевых клеток к платиносодержащим препаратам как существующие до лечения, так и приобретенные в процессе химиотерапии. Анализ опухолевых образцов, полученных от большого числа пациенток с резистентным РЯ, свидетельствовал о снижении внутриклеточного накопления цисплатина вследствие изменений в трансмембранном транспорте и эндоци-тозе, об активации процессов репарации ДНК, изменении функционирования сигнальных путей, обеспечивающем усиление эпителиально-мезенхимального перехода и высокий уровень пролиферации. Важным молекулярным механизмом изменения активности сигнальных путей у пациенток с РЯ, обеспечивающим развитие химиорезистентности к препаратам платины, является гипо- и аберрантное метилирование ДНК. Поиск драйверных мутаций, которые ассоциированы с развитием приобретенной резистентности, выявил реверсные мутации генов BRCA1/2 и потерю метилирования промотора BRCA1. В то же время эти молеку-лярно-генетические исследования обнаружили высокую частоту дисфункций системы рекомбинационной репарации и возможность создания «синтетической летали» путем применения ингибиторов PARP1.
Экспериментальное тестирование резистентности и чувствительности опухолевых клеток in vitro
Большинство противоопухолевых препаратов после распределения в организме и непосредственного попадания в опухолевые клетки реализуют свой цито-токсический эффект, влияя на жизненно важные клеточные биологические процессы. Биологические процессы, посредством которых противоопухолевые препараты реализуют свое цитотоксическое действие, наиболее активно происходят в быстро пролифериру-ющих клетках, к которым, несомненно, относятся опухолевые [9].
На уровне организма гибель злокачественных клеток после проведения химиотерапии выражается в уменьшении объема и количества опухолевых очагов, что позволяет оценить эффективность химиотерапии инструментальными методами (спиральная компьютерная томография, магнитно-резонансная томография). Существует несколько шкал оценки, в рамках которых полное исчезновение всех проявлений опухолевого процесса после химиотерапии по данным инструментальных методов обследования расценивается как полный ответ, уменьшение опухолевых очагов — как частичный ответ, отсутствие изменений
Таблица 1. Механизмы развития химиорезистентности в опухолевой клетке, выявляемые при действии различных препаратов Table 1. Mechanisms of chemoresistance development in tumor cells for various drugs
Механизм развития химиорезистентности Группа химиотерапевтических препаратов Механизм химиотерапевтического действия
Mechanism of chemoresistance Mechanism of chemotherapeutical action
development Group oi chemotherapeutical drugs
Платиносодержащие препараты Platinum-containing drugs Образование в ДНК межцепочечных «сшивок» Formation of DNA interstrand cross-links
Увеличение активности пролиферации Increased proliferative activity Алкилирующие агенты Alkylating agents Модификация оснований ДНК DNA base modification
Антрациклины Anthracyclines Образование аддуктов ДНК, ингибирование топоизомеразы II The formation of DNA adducts, inhibition of topoisomerase II
Ингибиторы тирозиновых киназ Tyrosine kinase inhibitors Ингибирование передачи активирующего сигнала Inhibition of activating signal transduction
Таксаны Taxanes Взаимодействуя с тубулином, нарушают работу микротрубочек, останавливают сегрегацию хроматид и запускают таким образом апоптоз Disrupt microtubule functioning, stop chromatid segregation inducing apoptosis due to interaction with tubulin
Активация компонентов системы множественной лекарственной Антрациклины Anthracyclines Интеркалируют в ДНК, нарушают работу топоизомеразы II, останавливают биосинтез ДНК Intercalate into DNA, disrupt topoisomerase II functioning, stop DNA biosynthesis
устойчивости Activation of components of multiple drug resistance Винкаалкалоиды Vinca alkaloids Взаимодействуя с тубулином, нарушают работу микротрубочек, таким образом останавливают сегрегацию хроматид, что препятствует делению и запускает апоптоз Interact with tubulin, disrupt microtubule functioning leading to arrested chromatid segregation which prevents division and initiates apoptosis
Ингибиторы тирозиновых киназ Tyrosine kinase inhibitors Ингибирование передачи активирующего сигнала Inhibition of activating signal transduction
Активация детоксикации химиотерапевтических Все цитостатики All cytostatics Разные механизмы действия Various mechanisms of action
препаратов и продуктов их метаболизма Activation of detoxication of chemotherapeutic drugs and their metabolic products Ингибиторы тирозиновых киназ Tyrosine kinase inhibitors Ингибирование передачи активирующего сигнала Inhibition of activating signal transduction
Снижение Все цитостатики All cytostatics Разные механизмы действия Various mechanisms of action
чувствительности к проапоптотическим сигналам Decreased sensitivity to pro-apoptotic signals Ингибиторы тирозиновых киназ Tyrosine kinase inhibitors Ингибирование передачи активирующего сигнала Inhibition of activating signal transduction
АТ к онкобелкам Abs to oncoproteins Ингибирование онкобелков Inhibition of oncoproteins
Увеличение активности репарации ДНК Платиносодержащие препараты Platinum-containing drugs Образование в ДНК межцепочечных «сшивок» Formation of DNA interstrand cross-links
Increased DNA reparation Алкилирующие агенты Alkylating agents Модификация оснований ДНК DNA base modification
Снижение экспрессии, изменения в структуре белков, являющихся мишенями при таргетной терапии Decreased expression, changes in the structure of chemotherapy target proteins Таргетные препараты Targeted drugs Взаимодействие с белками — компонентами активированных сигнальных путей — и их инактивация Interaction with proteins — components of activated signaling pathways — and their inactivation
cv
ев
и ш u
ж ш
и
CV
us
и ш U
ж ш
и
в опухолевом процессе — как стабилизация процесса и, наконец, рост существующих или появление новых очагов — как прогрессирование заболевания. Кроме вышеприведенного метода эффективность химиотерапии в клинической практике можно оценивать посредством анализа: 1) выживаемости пациентов без про-грессирования заболевания, определяемой как период времени от момента рандомизации до появления рецидива опухоли или смерти пациента после получения противоопухолевой терапии; 2) общей выживаемости, определяемой как время от момента рандомизации или начала терапии до смерти пациента независимо от причины [15].
В соответствии с ответом на терапию злокачественные опухоли in vivo можно разделить на чувствительные к определенному химиотерапевтическому препарату, характеризующиеся полным исчезновением или уменьшением размеров очагов после проведения лечения (полный или частичный ответ) и резистентные к определенному цитостатику, характеризующиеся ростом или появлением новых очагов на фоне проведения химиотерапии.
Как было отмечено ранее, резистентность злокачественных клеток к противоопухолевым препаратам — основная проблема клинической онкологии. Ряд злокачественных опухолей являются резистентными к химиотерапии до лечения, у других резистентность может развиваться на фоне или после его проведения.
В настоящее время резистентность опухоли к хи-миотерапевтическому препарату определяется по результатам объективного обследования пациента после проведения химиотерапии. В то же время есть основания утверждать, что резистентность опухоли может быть предсказана с помощью лабораторных тестов по определению чувствительности и резистентности опухолевых клеток к химиотерапевтическим препаратам (Chemotherapy Sensitivity and Resistance assays, CSR-тесты).
CSR-тесты были разработаны и используются с середины XX века [16]. Основным принципом CSR-те-стов является оценка жизнеспособности опухолевых клеток, полученных от пациента после их обработки или в присутствии цитостатического агента. Технология получения результатов в различных видах CSR-тестах отличается, но все они включают следующие этапы: 1) выделение опухолевых клеток и помещение их в среду in vitro; 2) культивирование опухолевых клеток после обработки или совместно с химиотерапевтическими препаратами; 3) количественную оценку показателя, который позволяет определить чувствительность или резистентность опухолевых клеток к цитостатику; 4) интерпретацию полученных результатов и создание отчета о чувствительности или резистентности клеток.
При тестировании химиорезистентности РЯ выделение опухолевых клеток из асцитической жидкости осуществляют методом центрифугирования; выделение
из образцов опухолевой ткани — методами механической и ферментативной диссоциации. Культивирование клеток in vitro проводят в виде суспензии, в условиях двух- или трехмерного роста. В качестве основных показателей, по которым судят о чувствительности или резистентности опухолевых клеток к химиотера-певтическому препарату, используют: 1) активность пролиферации (клоногенный тест, тест на включение 3[H] -тимидина); 2) активность метаболизма (МТТ-тест, АТФ-тесты); 3) активность клеточной гибели (MiCK-тест, ChemoFX-тест). При интерпретации полученных данных чувствительными к химиотерапевтическому препарату считают опухолевые клетки, большинство из которых неспособны пролиферировать или погибают при культивировании в его присутствии in vitro, резистентными — клетки, которые сохраняют жизнеспособность в присутствии цитостатика.
Очевидно, что методика культивирования опухолевых клеток совместно с цитостатиками, используемая в CSR-тестах, является моделированием процесса химиотерапевтического лечения пациента. Следует признать, что при культивировании опухолевых клеток пациента in vitro нельзя точно воспроизвести микроокружение опухоли in vivo и закономерности экспозиции опухолевых клеток цитостатикам в организме. Этим отчасти объясняется некоторое расхождение результатов экспериментального тестирования и наблюдаемых в клинической практике. Тем не менее способность к пролиферации и высокая метаболическая активность опухолевых клеток в присутствии химио-терапевтического препарата в условиях in vitro, несомненно, свидетельствуют о существовании в опухоли клона клеток, резистентных к химиотерапии.
За более чем полувековую историю использования CSR-тестов были проведены исследования по сопоставлению результатов тестирования опухолевых клеток на резистентность/чувствительность in vitro и эффективности химиотерапии при различных видах злокачественных опухолей. В 2017 г. были опубликованы результаты метаанализа, в который авторы включили 34 исследования, позволяющие рассчитать чувствительность, специфичность и точность тестов, отражающих их корреляцию с ответом опухоли на химиотерапию при различных нозологиях у 1835 пациентов. Под чувствительностью теста авторы подразумевали долю больных с истинной чувствительностью в популяции, у которых наблюдался ответ на химиотерапию; под специфичностью — долю пациентов с истинной резистентностью в популяции, у которых не наблюдалось ответа на химиотерапию; под точностью теста — долю больных с истинной чувствительностью и истинной резистентностью в общей популяции пациентов, которым проводилось тестирование. В соответствии с данными мета-анализа в подавляющем большинстве исследований точность CSR-тестов была выше 80 %, что подтверждает гипотезу о высокой вероятности правильного прогнозирования ответа опухоли на химиотерапию
по результатам тестирования резистентности/чувствительности опухолевых клеток к цитостатикам in vitro [17]. При этом возможность увеличения выживаемости без прогрессирования и общей выживаемости при проведении химиотерапии в соответствии с результатами CSR-тестов остается открытым вопросом, так как истинное влияние уменьшения размеров опухолевых узлов, обусловленное действием цитостатиков на продолжительность жизни пациентов, до сих пор не изучено, и уменьшение размеров опухолевой массы может не приводить к увеличению ни выживаемости без прогрессирования, ни общей выживаемости. Отдельно следует сказать о прогностической значимости выявления чувствительности опухолевых клеток, определяемой как вероятность ответа опухоли на химиотерапию при выявлении чувствительности опухолевых клеток in vitro, и прогностической значимости выявления резистентности опухолевых клеток, определяемой как вероятность отсутствия ответа опухоли на химиотерапию при выявлении резистентности in vitro (табл. 2). С учетом того, что CSR-тесты проводятся с использованием биопсийного материала и результаты тестирования не могут экстраполироваться на все опухолевые клетки в организме в силу гетерогенности опухоли [12], следует признать, что прогностическая значимость выявления резистентности в CSR-тестах должна быть выше, чем прогностическая значимость выявления чувствительности, так как всегда остается вероятность существования резистентного клона в опухолевой ткани, не попавшего в анализируемый образец.
В табл. 2 представлена стандартная схема оценки результатов для расчета диагностической чувствительности, специфичности и прогностической значимости использования CSR-тестов.
Таблица 2. Оценка результатов использования CSR-тестов Table 2. Evaluation of CSR tests
CSR-тесты в клинических исследованиях химиорезистентности рака яичников
Стратегия выполнения всех CSR-тестов в опубликованных исследованиях по прогностическому определению химиорезистентности РЯ заключалась в оценке жизнеспособности опухолевых клеток при их культивировании в присутствии анализируемых препаратов. Для определения жизнеспособности опухолевых клеток в качестве оцениваемой характеристики рассматривали: 1) пролиферативную активность; 2) метаболическую активность; 3) степень индукции гибели клеток. При этом были использованы различные методические подходы, которые приведены далее.
CSR-тесты, оценивающие пролиферативную активность опухолевых клеток Тест на колониеобразование (Human Tumor Cloning Assay, HTCA) является исторически первым тестом, разработанным в 1970-х годах A. Hamburger и S.E. Salmon для определения чувствительности первичных культур опухолевых клеток к противоопухолевым препаратам [18]. Клоногенный тест основан на способности отдельных опухолевых клеток делиться и давать начало колониям при культивировании в обогащенном агаре. Результаты тестирования получают путем подсчета и дальнейшего сравнения количества колоний, выросших из предварительно обработанных и необработанных химиотерапевтическим агентом опухолевых клеток.
Тест на экстремальную резистентность к химиотера-певтическому препарату (Extreme Drug Resistance Assay, EDRA) был разработан D.H. Kern и соавт. в 1980-х годах [19]. Тест основан на использовании меченного
CV
CS
и ш u
ж ш
и
Чувствительность опухолевых клеток в эксперименте in vitro in vitro Ответ опухоли на химиотерапевтическое лечение
Tumor response to chemotherapeutical treatment
Присутствует Present Отсутствует
Присутствует Present Число пациентов с истинной чувствительностью, определенной по результатам тестирования in vitro (ИЧ) Number of patients with true sensitivity determined by the results of an in vitro test (TS) Число пациентов с ложной чувствительностью, определенной по результатам тестирования in vitro (ЛЧ) Number of patients with false sensitivity determined by the results of an in vitro test (FS)
Отсутствует Absent Число пациентов с ложной резистентностью, определенной по результатам тестирования in vitro (ЛР) Number of patients with false resistance determined by the results of an in vitro test (FR) Число пациентов с истинной резистентностью, определенной по результатам тестирования in vitro (ИР) Number of patients with true resistance determined by the results of an in vitro test (TR)
Примечание. Чувствительность теста = ИЧ/(ИЧ + ЛР); специфичность теста = ИР/(ИР + ЛЧ); прогностическая значимость выявления чувствительности = ИЧ/(ИЧ + ЛЧ); прогностическая значимость выявления резистентности = ИР/(ИР + ЛР); точность теста = (ИЧ + ИР)/(ИЧ + ЛЧ + ИР + ЛР).
Note. Test sensitivity = TS/(TS + FR); test specificity = TR/(TR + FS); prognostic value of sensitivity determination = TS/(TS + FS); prognostic value of resistance determination = TR/(TR + FR); test accuracy = (TS + TR)/(TS + FS + TR + FR).
CV
us
и ш U
ж ш
и
тритием нуклеозида тимидина для оценки интенсивности биосинтеза ДНК, которая отражает пролифера-тивную активность опухолевых клеток.
Добавление в среду культивирования радиоактивного тимидина с последующей его детекцией позволяет оценивать уровень пролиферативной активности опухолевых клеток, обработанных и необработанных химиотерапевтическими препаратами. Особенностью теста, отраженной в названии EDRA, является культивирование в процессе тестирования опухолевых клеток в концентрациях цитостатиков, многократно превышающих терапевтические, что обеспечивает высокую прогностическую значимость выявления этим тестом резистентности опухолевых клеток.
Тесты, оценивающие метаболическую активность
опухолевых клеток
Тест с МТТ-реагентом (МТТ-тест) основан на способности митохондрий живых клеток восстанавливать растворимую соль тетразолия (3-4,5-диметилтиазол-2-ил-2,5-дифенилтетразол — МТТ-реагент) в нерастворимые кристаллы формазана. Метод впервые был описан Black и Speer в 1953 г. [20]. и адаптирован T. Mosman в 1983 г. [21]. Методика теста сводится к культивированию выделенных опухолевых клеток в среде с цитостатиками и без них с последующей инкубацией клеток с МТТ-реагентом. Образовавшиеся окрашенные кристаллы формазана растворяют с использованием диметилсульфоксида (ДМСО) или изопропанола и оценивают уровень метаболической активности по интенсивности окрашивания раствора с помощью колориметрии. Результаты тестирования получают при сравнении показателей клеток до культивирования с химиотерапевтическим агентом и после него. Согласно данным J.M. Sargent чувствительность МТТ-теста при опухолях яичников составляет 81 %. При этом 5-летняя выживаемость пациентов, получивших препараты, к которым опухолевые клетки были чувствительны в in vitro-тесте, была статистически значимо выше, чем у пациентов, получивших препараты, к которым наблюдалась резистентность (табл. 3) [22].
HDRA (Histoculture Drug Response Assay) — модификация МТТ-теста, при которой оценку метаболической активности проводят с использованием гисто-культуры, полученной из опухолевого образца. HDRA был предложен в 1991 г. Его особенностью является использование тонких срезов фрагментов опухолевой ткани, культивируемых на коллагеновой подложке, что позволяет в большей степени сохранять гистоар-хитектонику опухолевой ткани и в максимально возможной степени для экспериментов in vitro воспроизводить микроокружение исходной опухоли.
Тесты, основанные на оценке количества аденозин-трифосфата (АТФ). К данной категории относят тесты, в основе которых лежит измерение уровня АТФ, соответствующего уровню метаболической активности
клеток. Известно, что для реализация широкого ряда метаболических процессов клетке необходимо определенное количество АТФ, а после гибели клетки уровень метаболизма быстро снижается и содержание АТФ падает. Содержание АТФ оценивают в лизате клеток с помощью реакции превращения люцифери-на в оксилюциферин, поскольку энергетическим источником реакции служит АТФ и по регистрации уровня биолюминесценции можно оценить его содержание в опухолевых клетках.
Особенностью данных тестов является возможность использования гипоадгезионных условий культивирования, обеспечивающих селективный рост злокачественных клеток в среде [23].
Тесты, оценивающие степень индукции гибели
опухолевых клеток
Оценка кинетики оптических характеристик микрокультуры (MicroCulture Kinetic assay, MiCK-тест).
MiCK-тест основан на изменении оптической плотности суспензии опухолевых клеток при развитии апоптоза. По степени изменения оптической плотности в суспензии опухолевых клеток после их обработки химиотерапевтическими препаратами в сравнении с характеристикой необработанных клеток можно судить об их химиорезистентности [24].
Chemo FX — коммерческое название теста, в основе которого лежит подсчет количества жизнеспособных клеток после их окрашивания красителем DAPI. Методика ChemoFX-теста является многоэтапной и включает получение первичной культуры опухолевых клеток, последующую морфологическую и имму-нофенотипическую верификацию злокачественного характера полученных клеток с дальнейшим культивированием совместно с химиотерапевтическими препаратами и без них. Результаты тестирования получают путем сравнения количества жизнеспособных клеток при культивировании в присутствии цитоста-тиков и без них. Особенностями теста являются этап морфологического и иммунофенотипического подтверждения злокачественной природы клеток в первичной культуре и автоматизированный подсчет количества жизнеспособных клеток [25].
В табл. 3 приведена краткая характеристика клинических исследований, а также популяции пациенток и основные результаты, полученные при сопоставлении данных тестирования опухолевых клеток на резистентность/чувствительность in vitro с эффективностью химиотерапии у пациенток с диагнозом РЯ.
К сожалению, подход к оценке результатов в большинстве исследований различался, при этом в ряде исследований в качестве результата химиотерапии рассматривалась выживаемость пациентов, в других — объективный ответ опухоли, оцениваемый с помощью инструментальных методов. Следует отметить, что большинство исследований носило ретроспективный характер, дизайн многих из них был неудачным.
Таблица 3. Результаты анализа влияния использования CSR-mecmoe в клинических исследованиях Table 3. The results of analysis of using CSR-assays in clinical trials
Принцип метода
Название метода, авторы исследования
Характеристики исследования. Популяция пациентов.
ie группы
Study characteristics. Patient populations. Compared groups
1-я группа
2nd group
HTCA, Southwest Oncology Group [26]
Тесты,
оценивающие
пролиферативную
активность
опухолевых
клеток
Tests evaluating
proliferative
activity
of cells
Проспективное нерандомизированное. 108 пациенток с рецидивом рака яичников после предшествующей терапии
Prospective non-randomized. 108 female patients with recurrent ovarian cancer after previous therapy
18 пациенток, получивших терапию наиболее активными препаратами по результатам клоногенного теста
18 patients who received therapy
with the most active drugs according to the clonogenic assay
90 пациенток, у которых не удалось определить чувствительность или которые были резистентны ко всем препаратам по результатам клоногенного теста, получили лечение на усмотрение лечащего врача
90 patients with undetermined sensitivity or who were resistant to all drugs according to the clonogenic assay, received treatment at the discretion of the attending physician
HTCA, M. Federico и соавт. [27] HTCA, M. Federico et al. [27]
Ретроспективное, обсервационное. 93 пациентки с вновь установленным раком яичников стадий II—IV Retrospective observational. 93 female patients with repeat diagnosis of stage II—IV ovarian cancer
20 пациенток, получивших препараты, к которым была выявлена чувствительность в тесте
20 patients receiving drugs with determined sensitivity in the test
73 пациентки, получившие препараты, к которым была выявлена резистентность в тесте
73 patients receiving drugs with undetermined sensitivity in the test
Основные результаты
Статистически значимая разница в количестве объективных ответов между 1-й и 2-й группами: 28 и
11 % CP = 0,03). Отсутствие статистически значимой разницы в показателях общей выживаемости между 1-й и 2-й группами: 6,25 и 7,25 мес соответственно Statistically significant difference in the number of objective responses between the 1st and 2ndgroups: 28 and 11 %(p = 0.03).
Absence of statistically significant difference in overall survival between the 1st and 2nd groups: 6.25 and 7.25 months respectively
Статистически значимой разницы в показателях общей выживаемости между группами не наблюдалось: 41 мес (95 % ДИ 15-62 мес)
дата 1-й группы и 30 мес (95 % ДИ 22-38 мес) для 2-й (р = 0,38) No statistically significant difference in overall survival between the two groups: 41 months (95 % CI 15-62 months) for the 1st group and 30 months (95 % CI 22-38 months) for the 2nd group (p = 0.38)
Принцип метода
шж
Тесты,
оценивающие
пролиферативную
активность
опухолевых
клеток
Tests evaluating
proliferative
activity
of cells
Характеристики исследования. Популяция пациентов. Сравниваемые группы
1-я группа
■ÜB
tudy characteristic Patient populations. Compared groups
2-я группа
3-я группа
«д—
EDRA, R.W Holloway и соавт. [28] EDRA, R.W. Holloway et al. [28]
Ретроспективное, обсервационное. 79 пациенток с вновь выявленным раком яичников стадий IIC—IV Retrospective observational. 79 female patients with repeat diagnosis of stage IIC—IV ovarian cancer
17 пациенток, у которых выявлена высокая резистентность к препаратам платины по данным теста 17 patients with identified high resistance to platinum drugs per the test
62 пациентки, у которых выявлена низкая резистентность к препаратам платины по данным теста 62 patients with identified low resistance to platinum drugs per the test
Продолжение табл. 3 Continuation of table 3
Основные результаты
Main results
Медианы времени до прогрессиро-вания и медианы общей выживаемости статистически значимо различаются для групп. Медиана времени до прогрессиро-вания для 1-й группы — 6 мес, для 2-й-24 мес (ОР 2,64; 95% ДИ 1,43-4,89; р = 0,0011); медиана общей выживаемости — 24 мес для 1-й группы, не достигнута на сроке наблюдения 32 мес Median time to progression and median overall survival were significantly different between the groups. Median time to progression for the 1st group was 6 months, for the 2nd group - 24 months (OR 2.64; 95 % CI 1.43—4.89; p = 0.0011); median overall survival was 24 months in the 1st group and wasn't reached in the 2nd group at 32 months
EDRA, W.D. Joo и соавт. [29] EDRA, W.D. loo et al. [29]
Ретроспективное.
78 пациенток с диагнозом рака яичников, фаллопиевых труб или первичного рака
брюшины Retrospective.
78 female patients with a diagnosis of ovarian, fallopian tube or primary peritoneal cancer
39 пациенток, которым был проведен EDRA-тест. По результатам теста препараты, к которым была выявлена резистентность,
заменены. 39 patients who underwent the
EDRA test. Per the test results, drugs which showed resistance were substituted
39 пациенток, которым не проводился EDRA-тест, получили стандартную химиотерапию 39 patients who didn't undergo the EDRA test and received standard chemotherapy
Отсутствие различий в объективном ответе на терапию между группами. Объективный ответ в 1-й группе -87,5%, во 2-й-71,8 % (р = 0,107)
Absence of differences in objective response to therapy between the groups. Objective response in the 1st group was 87.5 %, in the 2nd group - 71.8 % = 0.107)
Принцип метода
Название метода, авторы исследования
Г 1-я группа
и—
tudy characteristic Patient populations. Compared groups
2-я группа
3-я группа
3™ group
Тесты,
оценивающие
иролиферативную
активность
опухолевых
клеток
Tests evaluating
proliferative
activity
of cells
36 пациенток, получивших терапию препаратами, к
которым наблюдалась низкая резистентность в
EDRA-тесте 36 patients who received therapy with drugs that showed low resistance in the EDRA test
36 пациенток, которым не проводился EDRA-тест, получили терапию на усмотрение лечащего врача 36 patients who didn't receive the EDRA test, received therapy at the discretion of the attending physician
EDRA, V. Loizzi и соавт. [30]
EDRA, V. Loizzi et al. [30]
Ретроспективное. 38 пациенток с платинорезистентным рецидивным раком яичников (рецидив <6 мес после окончания терапии) Retrospective.
38 female patients with platinum-resistant recurrent ovarian cancer (recurrence <6 months after therapy
completion)
19 пациенток, получивших терапию препаратами, к
которым наблюдалась низкая резистентность в
EDRA-тесте 19 patients who received therapy with drugs that showed low resistance in the EDRA test
19 пациенток, которым не проводился EDRA-тест, получили терапию на усмотрение лечащего врача 19 patients who didn't receive the EDRA test, received therapy at the discretion of the attending physician
Основные результаты
Ретроспективное. 72 пациентки с платиночувствительным рецидивным раком яичников (рецидив >6 мес после окончания терапии) Retrospective.
72 female patients with platinum-sensitive recurrent ovarian cancer (recurrence > 6 months after therapy
completion)
Статистически значимая разница в объективном ответе: 65 % в 1-й группе и 35 % — во 2-й (р = 0,02). Статистически значимая разница в
показателях выживаемости без прогрессирования: 15 мес — для 1-й группы и 7 мес — для 2-й (р = 0,0002). Статистически значимая разница в показателях общей выживаемости: 38 мес для 1-й группы и 21 мес для 2-й {р = 0,005) Statistically significant difference in objective response: 65 % in the 1st group and 35 % in the 2nd group (p = 0.02). Statistically significant difference in progression-free survival: 15 months in the 1st group and 7 months in the 2nd group (p = 0.0002). Statistically significant difference in overall survival: 38 months in the 1st group and 21 months in the 2nd group (p = 0.005) Отсутствие различий в ответе на терапию, выживаемости без прогрессирования, общей выживаемости. Объективный ответ для 1-й группы — 21 %, для 2-й — 16 % (р = 0,68). Выживаемость без прогрессирования для 1-й группы — 5 мес, для 2-й — 6 мес (р = 0,9).
Общая выживаемость для 1-й группы — 13 мес, для 2-й — 12 мес (р = 0,88) No differences in therapy response, progression-free survival, overall survival.
Objective response for the 1st group was 21 %, for the 2nd group - 16 % (p = 0.68). Progression-free survival for the 1st group was 5 months, for the 2nd group — 6 months (p = 0.9). Overall survival for the 1st group was 13 months, for the 2nd group — 12 months (p = 0.88)
Принцип метода
Название метода, авторы исследования
1-я группа
Характеристики исследования. Популяция пациентов. Сравниваемые группы
tudy characteristic Patient populations. Compared groups
2-я группа
3-я группа
«д—
Продолжение табл. 3 Continuation of table 3
Основные результаты
Main results
Тесты,
оценивающие
иролиферативную
активность
опухолевых
клеток
Tests evaluating
proliferative
activity
of cells
EDRA, A.D. Tiersten и соавт. [31] EDRA, A.D. Tiersten et al. [31]
Ретроспективное.
22 пациентки с диагнозом рака яичников, фаллопиевых труб или первичного рака
брюшины стадий III—IV Retrospective.
22 female patients with a diagnosis of stage III—IV ovarian, fallopian tube or primary peritoneal cancer
7 пациенток, у которых по данным EDRA-теста не было определено резистентности к карбоплатину 7 patients without resistance to carboplatin per the EDRA test
15 пациенток, у которых по данным EDRA-теста была определена резистентность к карбоплатину 15 patients with resistance to carboplatin per the EDRA test
Отсутствие различий в показателях выживаемости без прогрессирова-
ния между группами No differences in progression-free survival between the groups
Ретроспективное.
19 пациенток с диагнозом рака яичников, фаллопиевых труб или первичного рака
брюшины стадий III—IV Retrospective.
19 female patients with a diagnosis of stage III—IV ovarian, fallopian tube or primary peritoneal cancer
9 пациенток, у которых по данным EDRA-теста не было определено резистентности к паклитакселу 9 patients without resistance to paclitaxel per the EDRA test
10 пациенток, у которых по данным EDRA-теста была определена резистентность к паклитакселу 10 patients with resistance to paclitaxel per the EDRA test
Отсутствие различий в показателях выживаемости без прогрессирова-
ния между группами No differences in progression-free survival between the groups
Принцип метода
шж
Название метода, авторы исследования
1-я группа
tudy characteristic Patient populations. Compared groups
2-я группа
3-я группа
Основные результаты
Тесты, оценивающие жизнеспособность клеток по их метаболической активности Tests evaluating cell viability per their metabolic activity
Ретроспективное.
72 пациентки с диагнозом рака яичников стадий I—IV (FIGO), которым была проведена неоадъювантная химиотерапия препаратами карбоплатин и паклитаксел
Retrospective.
72 female patients with a diagnosis of stage I—IV (FIGO) ovarian cancer who received neoadjuvant therapy
with carboplatin and paclitaxel
29 пациенток с опухолями, чувствительными к карбо-платину и паклитакселу 29 patients with tumors sensitive to carboplatin and paclitaxel
23 пациентки с опухолями, чувствительными либо к карбоплатину, либо к паклитакселу 23 patients with tumors sensitive to either carboplatin or paclitaxel
20 пациенток с опухолями, резистентными к карбоплатину и паклитакселу 20 patients with tumors resistant to carboplatin and paclitaxel
MTT, X. Xu и соавт. [32] MTT, X. Xu et al. [32]
16 пациенток с опухолями, чувствительными к карбоплатину и паклитакселу 16 patients with tumors sensitive to carboplatin and paclitaxel
11 пациенток с опухолями, чувствительными либо к карбоплатину, либо к паклитакселу 11 patients with tumors sensitive to either carboplatin or paclitaxel
Статистически значимая разница в объективном ответе между 1-й
и 3-й группами. В 1-й группе объективный ответ (полный или частичный) наблюдался у 20 пациенток, во 2-й — у 18, в 3-й — у 9
Statistically significant difference in objective response between the 1st and 3rd groups.
In the 1st group objective response (either complete or partial response) was observed in 20 patients, in the 2nd group in 18 patients, in the 3rd group in 9 patients
43 пациентки с диагнозом рака яичников стадий I—IV (FIGO), которым была проведена адъювантная химиотерапия препаратами карбоплатин и паклитаксел
Retrospective.
43 female patients with a diagnosis of stage I—IV (FIGO) ovarian cancer who received neoadjuvant therapy
with carboplatin and paclitaxel
16 пациенток с опухолями, резистентными к карбоплатину и паклитакселу 16 patients with tumors resistant to carboplatin and paclitaxel
Статистически значимая разница в объективном ответе между 1-й
и 3-й группами. В 1-й группе объективный ответ (полный или частичный) наблюдался у 12 пациенток,
во 2-й — у 8, в 3-й — у 5 Statistically significant difference in objective response between the 1st and 3rd groups.
In the 1st group objective response (either complete or partial response) was observed in 12 patients, in the 2nd group in 8 patients, in the 3rd group in 5 patients
Принцип метода
шж
Характеристики исследования. Популяция пациентов. Сравниваемые группы
1-я группа
■ÜB
tudy characteristic Patient populations. Compared groups
2-я группа
3-я группа
«д—
Ретроспективное.
29 пациенток с диагнозом рака яичников стадий I—IV, которым была выполнена первичная циторедуктивная операция Retrospective.
29 female patients with a diagnosis of stage I—IV ovarian cancer who underwent cytoreductive surgery
HDRA,
S. Nakada и соавт. [33] HDRA, S. Nakada et al. [33]
10 пациенток с опухолями, чувствительными к циспла-тину по данным HDRA-теста 10 patients with tumors sensitive to cisplatin per the HDRA-test
19 пациенток с опухолями, резистентными к цисплатину по данным HDRA-теста 19 patients with tumors resistant to cisplatin per the HDRA-test
Тесты, оценивающие жизнеспособность клеток по их метаболической активности Tests evaluating cell viability per their metabolic activity
Ретроспективное.
73 пациентки с диагнозом рака яичников стадий III—IV (FIGO), которым была выполнена первичная циторедуктивная операция и проведена химиотерапия препаратами карбоплатин и паклитаксел Retrospective.
73 female patients with a diagnosis of stage III—IV (FIGO) ovarian cancer who underwent primary cytoreductive surgery and chemotherapy with carboplatin and paclitaxel
HDRA, P.S. lung и соавт. [34] HDRA, P.S. Jung et al. [34]
24 пациентки с опухолями, чувствительными к карбоплатину и паклитакселу 24 patients with tumors sensitive to carboplatin and paclitaxel
49 пациенток с опухолями, резистентными либо к карбоплатину, либо к паклитакселу 49 patients with tumor resistant to either carboplatin or paclitaxel
Продолжение табл. 3 Continuation of table 3
Основные результаты
Main results
В 1-й группе объективный ответ (полный или частичный) наблюдался у 9 пациенток. Во 2-й группе
у 15 пациенток не наблюдалось объективного ответа (стабилизация + прогрессирование). Статистически значима разница в показателях 5-летней выживаемости между 1-й и 2-й группами: 50 и 11 % соответственно (р <0,05) In the 1st group objective response (complete or partial response) was observed in 9 patients. In the 2nd group, no objective response (stabilization + progression) was
observed in 15 patients. Statistically significant difference in 5-year survival between the 1st and 2nd groups: 50 and 11 % respectively (p < 0.05)
Статистически значимая разница в количестве рецидивов между 1-й и 2-й группами: 29,2 и 71,4 % соответственно (р = 0,02). Статистически значимая разница в медиане времени до прогрессиро-вания между 1-й и 2-й группами: 34 и 16 мес соответственно (р = 0,03). Оценку разницы в общей выживаемости между группами провести было невозможно из-за недостаточного количества смертей на
момент анализа Statistically significant difference in the number of recurrences between the 1st and 2nd groups: 29.2 and 71.4 % respectively
(p = 0.02). Statistically significant difference in median time to progression between the 1st and 2nd groups: 34 and 16 months respectively (p = 0.03). Difference in overall survival could not be evaluated due to insufficient number of deaths at the time of analysis
Принцип метода
Method principle
Название метода, авторы исследования
tudy characteristic Patient populations. Compared groups
Проспективное рандомизированное. 147 пациенток с платинорезистентным рецидивом рака яичников Prospective randomized. 147 female patients with platinum-resistant ovarian cancer recurrence
Тесты, оценивающие жизнеспособность клеток по их метаболической активности Tests evaluating cell viability per their metabolic activity
ATP-TCA, I.A. Cree и соавт. [35] ATP-TCA, I.A. Cree et al. [35]
74 пациентки, получившие
терапию препаратами в соответствии с результатами АТР-ТСА-теста 74 patients who received therapy with drugs in accordance with the ATP-TCA-test
73 пациентки, получившие терапию препаратами на
выбор лечащего врача 73 patients who received therapy at the discretion of the attending physician
Тесты, оценивающие степень индукции гибели опухолевых клеток
Tests evaluating the level of induction of tumor cell death
MiCK,
E. SaloniH соавт. 60 пациенток, получивших 38 пациенток, получивших
[24]
MiCK, E. Salom et al. [24]
терапию препаратами, к которым была выявлена
чувствительность 60 patients who received therapy with drugs for which sensitivity was observed
терапию препаратами, к которым была выявлена
резистентность 38 patients who received therapy with drugs for which resistance was observed
Основные результаты
Main results
Ретроспективное обсервационное. 98 пациенток с диагнозом первичного или рецидивного рака яичников любой стадии
Retrospective observational. 98 female patients with a diagnosis of primary or recurrent ovarian cancer at any stage
Отсутствие различий в количестве объективных ответов между 1-й и 2-й группами: 40,5 и 31,5 % соответственно (р <0,3). Отсутствие различий в медиане времени до прогрессирования между 1-й и 2-й группами: 104 и 93 дня соответственно (р <0,14). Отсутствие статистически значимой разницы в показателях общей
выживаемости. Авторы отметили необычайно высокое количество объективных ответов во 2-й группе и объяснили
это «эффектом обучения» No difference in the number of objective responses between the 1st and 2nd groups: 40.5
and 31.5 % respectively (p <0.3). No difference in median time to progression between the 1st and 2nd groups: 104 and
93 days respectively (p <0.14). No statistically significant difference in overall survival. The authors noted an unusually high number of objective responses in the 2nd group and interpreted it as "training effect"
Статистически значимая разница в количестве рецидивов между 1-й и 2-й группами: 53,3 и 76,3 % соответственно (р = 0,02). Статистически значимая разница в медиане общей выживаемости между 1-й и 2-й группами: >45 и 25 мес соответственно (р = 0,003) Statistically significant difference in the number of recurrences between the 1st and 2nd groups: 53.3 and 76.3 % respectively (p = 0.02). Statistically significant difference in median overall survival between the 1st and 2nd groups: >45 and 25 months respectively (p = 0.003)
Принцип метода
Ел
Название метода,
Я RTOIlhl
Характеристики исследования. Популяция пациентов. Сравниваемые группы
tudy characteristic Patient populations. Compared groups
3-я группа
Окончание табл. 3 End of table 3
Основные результаты
Chemo FX, TJ. Herzog и соавт. [36] Chemo FX, T.J. Herzog et al. [36]
Ретроспективное.
192 пациентки с вновь выявленным раком яичников стадий III—IV (FIGO)
Retrospective.
192 female patients with newly diagnosed stage III—IV (FIGO) ovarian cancer
20 пациенток с опухолями, чувствительными к карбоплатину или цисплатину 20 patients with tumors sensitive to carboplatin or cisplatin
133 пациентки с опухолями с промежуточной чувствительностью к карбоплатину или цисплатину 133 patients with tumors with intermediate sensitivity to carboplatin or cisplatin
39 пациенток с опухолями, резистентными к карбоплатину или цисплатину 39 patients with tumors resistant to carboplatin or cisplatin
Проспективное неинтервенционное. 262 пациентки с платиночувствительными и платинорезистентными рецидивами рака яичников, фаллопиевых труб и первичного рака брюшины Prospective non-interventional. 262 female patients with platinum-sensitive and platinum-resistant recurrences of ovarian, fallopian tube and primary peritoneal cancers
Общая выживаемость в 1, 2 и 3-й группах составила 72,5; 48,6 и 28,2 мес соответственно. Статистически значимая разница в показателях общей выживаемости наблюдалась между 1, 2 и 3-й группами (р = 0,0386) Overall survival in the 1st, 2nd and 3rd groups was 72.5, 48.6 and 28.2 months respectively. Statistically significant difference in overall survival was observed between the 1st, 2nd and 3rd groups (p = 0.0386)
Статистически значимая разница в медиане времени до прогрессиро-вания между 1-й и 2-й группами: 8,8 и 5,9 мес соответственно (ОР 0,67; 95 % ДИ 0,50-0,91; р = 0,009). Статистически значимая разница в медиане общей выживаемости между 1-й и 2-й группами: 37,5 и 23,9 мес соответственно (ОР 0,61; 95 %ДИ 0,41-0,89,/> = 0,01)
Statistically significant difference in median time to progression between the 1st
and 2nd groups: 8.8 and 5.9 months respectively (OR 0.67; 95 % CI 0.50-0.91; p = 0.009). Statistically significant difference in median overall survival between the 1st and
2nd groups: 37.5 and 23.9 months respectively (OR 0.61; 95 % CI 0.41-0.89, p = 0.01)
Примечание. HTCA — тест на колониеобразование; ДИ— доверительный интервал; EDRA — тест на экстремальную резистентность к химиотерапевтическому препарату; ОР — отношение рисков; HDRA — МТТ-тест в модификации с использованием гистокулыпур; MiCK — оценка кинетики оптических характеристик микрокультуры. Note. HTCA — Human Tumor Cloning Assay; CI — confidence interval; EDRA — Extreme Drug Resistance Assay; OR — odds ratio; HDRA — Histoculture Drug Response Assay; MiCK — MicroCulture Kinetic
Тесты, оценивающие степень индукции гибели опухолевых клеток
Tests evaluating the level of induction of tumor cell death
Chemo FX, T Rutherford и соавт. [37] Chemo FX, Т. Rutherford et al. [37]
75 пациенток, получивших
терапию препаратами, к которым была выявлена
чувствительность 75 patients who received therapy with drugs for which sensitivity was observed
187 пациенток, получивших
терапию препаратами, к которым была выявлена промежуточная чувствительность и резистентность 187 patients who received therapy with drugs that showed intermediate sensitivity and resistance
Кроме этого, большинство исследований включало небольшое число пациенток, что не обеспечило выявление статистически значимых различий между группами. Однако эти данные свидетельствуют об активном внедрении крупными научными центрами мира CSR-тестов для прогнозирования химиорезистентно-сти. Эксперты ASCO (American Society of Clinical Oncology) отмечают потенциальную важность развития методов оценки чувствительности опухолевых клеток in vitro и необходимость проведения дальнейших клинических исследований в этой области.
Заключение
В последние годы задачей химиотерапевтов стало не только продление жизни онкологического пациента, но и обеспечение ему нормального качества жизни. Это делает необходимым пересмотр стратегии химио-терапевтического лечения пациентов с РЯ, так как в настоящее время потенциальную резистентность опухолевых клеток к назначаемому препарату не анализируют. Выбор курса химиотерапии основан на оценке результатов предыдущего курса, и все
пациенты в конечном итоге получают курс токсического и неэффективного лечения платиносодержащи-ми препаратами, а затем, возможно, и другими химио-терапевтическими препаратами. Одним из выходов из данной ситуации является развитие методов экспериментального определения химиорезистентности клеток РЯ in vitro. Современные методики выявления химиорезистентности опухолевых клеток проводят на основании оценки жизнеспособности опухолевых клеток в присутствии препарата. Обоснованием для совершенствования такого тестирования in vitro служат результаты исследований ключевых механизмов развития химиорезистентности опухолевых клеток. Перспективы развития этого метода связывают с использованием технологий консолидации информации по клиническим особенностям течения заболевания, данным инструментального обследования, молекулярно-генетического анализа и экспериментального тестирования жизнеспособности опухолевых клеток в присутствии химиотерапевтического препарата с выявлением индуцированных химиотерапевти-ческим препаратом молекулярных изменений.
CV
ев
и ш u
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. Состояние онкологической помощи населению России в 2018 году. Под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, Г.В. Петровой. М.: МНИОИ
им. П.А. Герцена — филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2019. 236 с. [State of oncological care in Russia in 2018. Eds.: A.D. Kaprin, V.V. Starinskiy, G.V. Petrova. Moscow: MNIOI im. P.A. Gertsena - filial FGBU "NMIRTS radiologii" Minzdrava Rossii, 2019. 236 p. (In Russ.)].
2. Тюляндин С. А., Коломиец Л. А., Морхов К. Ю. и др. Практические рекомендации по лекарственному лечению рака яичников, первичного рака брюшины и рака маточных труб. Злокачественные опухоли: Практические рекомендации RUSSCO, 2018;8:145-55. [Tyulyandin S.A., Kolomiets L.A., Morkhov K.Yu. et al. Practical guidelines on drug treatment of ovarian cancer, primary peritoneal cancer and fallopian tube cancer. Malignant tumors: RUSSCO practical guidelines, 2018;8:145-55. (In Russ.)].
3. Markman M., Rothman R., Hakes T. et al. Second-line platinum therapy in patients with ovarian cancer previously treated with cisplatin. J Clin Oncol 1991;9(3):389-93. DOI: 10.1200/ JCO.1991.9.3.389.
4. Van Zyl B., Tang D., Bowden N.A. Biomarkers of platinum resistance in ovarian cancer: what can we use to improve treatment. Endocr Relat Cancer 2018;25(5):303-18. DOI: 10.1530/ERC-17-0336.
5. Belitsky G.A., Kirsanov K.I., Lesovaya E.A., Yakubovskaya M.G. Prevention of therapy-related malignances in cancer survivors. Oncotarget 2019;10(22):2114-5. DOI: 10.18632/oncotarget.26781.
6. Белицкий Г.А., Кирсанов К.И., Лесо-вая Е.А., Якубовская М.Г. Лекарственный канцерогенез: факторы риска
и возможности предотвращения. Успехи биологической химии 2020;60:173-226. [Belitskiy GA., Kirsanov KI., Lesovaya E.A., Yakubovskaya M.G. Drug carcinogenesis: risk factors and prevention opportunities. Uspekhi biologicheskoy khimii = Advances in Biological Chemistry 2020;60:173-226. (In Russ.)].
7. Vasan N., Baselga J., Hyman D.M. A view on drug resistance in cancer. Nature 2019 575(7782):299-309. DOI: 10.1038/s41586-019-1730-1.
8. Cree I.A., Charlton P. Molecular chess? Hallmarks of anti-cancer drug resistance. BMC Cancer 2017;17(1):10. DOI: 10.1186/s12885-016-2999-1.
9. Nygren P. What is cancer chemotherapy? Acta Oncol 2001;40(2-3):166-74. DOI: 10.1080/02841860151116204.
10. Hanahan D., Coussens L.M. Accessories to the crime: functions of cells recruited to the tumor microenvironment. Cancer Cell 2012;21(3):309-22. DOI: 10.1016/j.ccr.2012.02.022.
11. Alkema N.G., Wisman G.B., van der Zee A.G. et al. Studying platinum sensitivity and resistance in high-grade serous ovarian cancer: Different models for different questions. Drug Resist Updat 2016;24:55-69. DOI: 10.1016/j. drup.2015.11.005.
12. Schwarz R.F., Ng C.K., Cooke S.L. et al. Spatial and temporal heterogeneity in high-grade serous ovarian cancer:
a phylogenetic analysis. PLoS Med 2015;12(2):e1001789. DOI: 10.1371/ journal.pmed.1001789.
13. Cornelison R., Llaneza D.C., Landen C.N. Emerging therapeutics to overcome chemoresistance in epithelial ovarian cancer: a mini-review. Int J Mol Sci 2017;18(10). DOI: 10.3390/ ijms18102171.
14. Scherbakov A.M., Sorokin D.V., Tatarskiy V.V. Jr et al. The phenomenon of acquired resistance to metformin in breast cancer cells: the interaction of growth pathways and estrogen receptor signaling. IUBMB Life 2016;68(4):281-92. DOI: 10.1002/iub.1481.
15. Тихомирова А.В. Критерии оценки клинической эффективности противоопухолевых лекарственных препаратов.
X ш
и
CV
us
и ш U
ж ш
и
Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения 2019;9(1):34-40. DOI: 10.30895/1991-2919-2019-9-1-34-40. [Tikhomirova A.V. Criteria for evaluation of clinical efficacy of anticancer medicines. Vedomosti Nauchnogo tsentra expertizy sredstv meditsinskogo premineniya = The Bulletin of the Scientific Center for Expert Evaluation of Medicinal Products 2019;9(1):34-40. (In Russ.)].
16. Grendys E.C. Jr, Fiorica J.V., Orr J.W. Jr et al. Overview of a chemoresponse assay in ovarian cancer. Clin Transl Oncol 2014;16(9):761—9. DOI: 10.1007/ s12094-014-1192-8.
17. Blom K., Nygren P., Larsson R., Andersson C.R. Predictive value of ex vivo chemosensitivity assays for individualized cancer chemotherapy: a meta-analysis. SLAS Technol 2017;22(3):306-14. DOI: 10.1177/2472630316686297.
18. Hamburger A., Salmon S.E. Primary bioassay of human myeloma stem cells. J Clin Invest 1977;60(4):846-54. DOI: 10.1172/JCI108839.
19. Kern D.H., Drogemuller C.R., Kennedy M.C. et al. Development of a miniaturized, improved nucleic acid precursor incorporation assay for chemosensitivity testing of human solid tumors. Cancer Res 1985;45(11-1): 5436-41.
20. Wilson J.K., Sargent J.M., Elgie A.W.
et al. A feasibility study of the MTT assay for chemosensitivity testing in ovarian malignancy. Br J Cancer 1990;62(2):189-94. DOI: 10.1038/ bjc.1990.258.
21. Mosmann T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays. J Immunol Methods 1983;65(1-2):55-63. DOI:10.1016/0022-1759(83)90303-4.
22. Sargent J.M. The use of the MTT assay to study drug resistance in fresh tumour samples. Recent Results Cancer Res 2003;161:13-25. DOI: 10.1007/978-3642-19022-3 2.
23. Andreotti P.E., Cree I.A., Kurbacher C.M. et al. Chemosensitivity testing of human tumors using a microplate adenosine triphosphate luminescence assay: clinical correlation for cisplatin resistance of ovarian carcinoma. Cancer Res 1995; 55(22):5276-82.
24. Salom E., Penalver M., Homesley H. et al. Correlation of pretreatment drug induced apoptosis in ovarian cancer cells with patient survival and clinical response. J Transl Med 2012;10:162. DOI: 10.1186/1479-5876-10-162.
25. Brower S.L., Fensterer J.E., Bush J.E. The ChemoFxa ssay: an ex vivo chemosensitivity and resistance assay for predicting patient response to cancer chemotherapy. Methods Mol Biol 2008;414:57-78. DOI: 10.1007/978-1-59745-339-4_6.
26. Von Hoff D.D., Kronmal R., Salmon S.E. et al. A Southwest Oncology Group study on the use of a human tumor cloning assay for predicting response in patients with ovarian cancer. Cancer 1991;67(1):20-7. DOI: 10.1002/1097-0142(19910101) 67:1<20::aid-cncr2820670105>3.0.co;2-u.
27. Federico M., Alberts D.S., Garcia D.J. et al. In vitro drug testing of ovarian cancer using the human tumor colony-forming assay: comparison of in vitro response and clinical outcome. Gynecol Oncol 1994;55(3-2):S156-63. DOI: 10.1006/gyno.1994.1356.
28. Holloway R.W., Mehta R.S., Finkler N.J. et al. Association between in vitro platinum resistance in the EDR assay and clinical outcomes for ovarian cancer patients. J Gynecol Oncol 2002;87(1):8-16. DOI: 10.1006/gyno.2002.6797.
29. Joo W.D., Lee J.Y., Kim J.H. et al. Efficacy of taxane and platinum-based chemotherapy guided by extreme drug resistance assay in patients with epithelial ovarian cancer. J Gynecol Oncol 2009;20(2):96-100. DOI: 10.3802/jgo.2009.20.2.96.
30. Loizzi V., Chan J.K., Osann K. et al. Survival outcomes in patients with recurrent ovarian cancer who were treated with chemoresistance assay-guided chemotherapy. Am J Obstet
Gynecol 2003;189(5):1301-7. DOI: 10.1067/s0002-9378(03)00629-x.
31. Tiersten A.D., Moon J., Smith H.O. et al. Chemotherapy resistance as a predictor of progression-free survival in ovarian cancer patients treated with neoadjuvant chemotherapy and surgical cytoreduction followed by intraperitoneal chemotherapy: a Southwest Oncology Group Study. Oncology 2009;77(6):395-9.
DOI: 10.1159/000279386.
32. Xu X., Dai H., Zhao Y. et al. In vitro chemosensitivity assay of ascites in epithelial ovarian cancer. Eur J Gynaecol Oncol 2013;34(6):559-64.
33. Nakada S., Aoki D., Ohie S. et al. Chemosensitivity testing of ovarian cancer using the histoculture drug response assay: sensitivity to cisplatin and clinical response. Int J Gynecol Cancer 2005;15(3):445-52. DOI: 10.1111/j.1525-1438.2005.15307.x.
34. Jung P.S., Kim D.Y., Kim M.B. et al. Progression-free survival is accurately predicted in patients treated with chemotherapy for epithelial ovarian cancer by the histoculture drug response assay in a prospective correlative clinical trial at
a single institution. Anticancer Res 2013;33(3):1029-34.
35. Cree I.A., Kurbacher C.M., Lamont A.
et al. A prospective randomized controlled trial of tumour chemosensitivity assay directed chemotherapy versus physician's choice in patients with recurrent platinum-resistant ovarian cancer. Anticancer Drugs 2007;18(9):1093-101. DOI: 10.1097/ CAD.0b013e3281de727e.
36. Herzog T.J., Krivak T.C., Fader A.N., Coleman R.L. Chemosensitivity testing with ChemoFX and overall survival in primary ovarian cancer. Am J Obstet Gynecol 2010;203(1):68.e1-6. DOI: 10.1016/j.ajog.2010.01.059.
37. Rutherford T., Orr J. Jr, Grendys E. Jr et al. A prospective study evaluating the clinical relevance of a chemoresponse assay for treatment of patients with persistent or recurrent ovarian cancer. Gynecol Oncol 2013;131(2):362-7. DOI: 10.1016/j.ygyno.2013.08.009.
Вклад авторов
K.A. Кузин: проведение системного анализа и обобщение данных, подготовка текста обзора;
Т.И. Фетисов: подготовка таблицы «Результаты анализа влияния использования CSR-тестов в клинических исследованиях»; Р.И. Князев: подготовка раздела «Экспериментальное тестирование резистентности и чувствительности опухолевых клеток in vitro»; Л.Я. Фомина, Л.В. Мехеда: подготовка раздела «CSR-тесты в клинических исследованиях химиорезистентности рака яичников»; Е.А. Лесовая: подготовка раздела «Детерминанты развития резистентности опухоли к химиотерапии»; Г.А. Белицкий: проведение системного анализа и обобщение данных;
М.Г. Якубовская, К.И. Кирсанов: определение структуры обзора, проведение системного анализа и обобщение данных. Authors' contributions
K.A. Kuzin: systemic analysis and data consolidation, manuscript preparation;
T.I. Fetisov: preparation of the table "The results of analysis of using CSR-assays in clinical trials";
R.I. Knyazev: preparation of the section "Experimental testing of tumor cells resistance and sensitivity in vitro";
L.Ya. Fomina, L.V. Meheda: preparation of the section "CSR-assays in ovarian cancer chemoresistance clinical trials"; w
E.A. Lesovaya: preparation of the section "Determinants of chemotherapy resistance development in cancer"; ^
G.A. Belitsky: systemic analysis and data consolidation; CV M.G. Yakubovskaya, K.I. Kirsanov: determination of review structure, systemic analysis and data consolidation.
CS
ORCID авторов/ORCID of authors
K.A. Кузин/K.A. Kuzin: https://orcid.org/0000-0001-8474-8195 Т.И. Фетисов/T.I. Fetisov: https://orcid.org/0000-0002-5082-9883 Р.И. Князев/R.I. Knyazev: https://orcid.org/ 0000-0002-6341-0897 S
Е.А. Лесовая/E.A. Lesovaya: https://orcid.org/0000-0002-1967-9637 Ц
М.Г. Якубовская/M.G. Yakubovskaya: https://orcid.org/0000-0002-9710-8178 О
К.И. Кирсанов/K.I. Kirsanov: https://orcid.org/0000-0002-8599-6833 0Ç
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. ^
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. ¡j^
Финансирование. Данное исследование выполняется в рамках экспериментального государственного задания Минздрава России при координации ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Минздрава России. Financing. This research is conducted under the auspices of the experimental governmental assignment of the Ministry of Health of the Russia and </) coordinated by the Centre for Strategic Planning and Management of Biomedical Health Risks of the Ministry of Health of the Russia. Ц
X ш
и
Статья поступила: 11.11.2019. Принята к публикации: 26.11.2019. Article submitted: 11.11.2019. Accepted for publication: 26.11.2019.
