Научная статья на тему 'ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАТОГЕННЫХ СОМАТИЧЕСКИХ МУТАЦИЙ В СТРУКТУРЕ НЕЙРОЭНДОКРИННЫХ ОПУХОЛЕЙ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА'

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАТОГЕННЫХ СОМАТИЧЕСКИХ МУТАЦИЙ В СТРУКТУРЕ НЕЙРОЭНДОКРИННЫХ ОПУХОЛЕЙ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
33
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НЕЙРОЭНДОКРИННЫЕ ОПУХОЛИ / ПАТОГЕННЫЕ СОМАТИЧЕСКИЕ МУТАЦИИ / ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНЫЙ ТРАКТ / ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА / ГЕНОМНОЕ СЕКВЕНИРОВАНИЕ

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Андросова А. А., Орлова Р. В., Гордиев М. Г., Иванова А. К., Беляк Н. П.

Нейроэндокринные опухоли (НЭО) представляют собой гетерогенную группу новообразований. За последние 30 лет отмечен рост числа заболеваний НЭО на 720%. Расширение знаний о молекулярно-генетической природе НЭО желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) является в настоящий момент важной задачей, решение которой позволит усовершенствовать алгоритмы лечения заболевания. Целью исследования является изучение частоты встречаемости патогенных соматических мутаций в опухолевом материале пациентов с диагнозом НЭО ЖКТ. В статье анализируются работы Katerina Zakka, Scarpa A., Faviana, P. (et al.), Lin L.-Y. (et al.); приводятся результаты исследования на основе полного геномного секвенирования; формулируется гипотеза, что лучшее понимание канцерогенеза НЭО приведет к открытию прогностических биомаркеров, которые могут помочь индивидуализировать лечение пациентов с НЭО ЖКТ. В результате собственного исследования биомаркеров в 9 из 40 анализируемых опухолевых образцах (22,5%) были выявлены патогенные мутации. Наиболее частыми были мутации BRCA 1 (3/7,5%) и BRCA 2 (3/7,5%). Мутация POLE встречалась в 2 опухолевых образцах (2/5%). Также в исследуемых образцах встречались такие мутации как PTEN (2,5%/1) (в сочетании с BRCA 1), PIK3CA (2,5%/1), RB1 (2,5%/1) (в сочетании с BRCA 2), CHEK2 (2,5%/1) (в сочетании с POLE), MLH1(2,5%/1) (в сочетании с BRCA 1), t790m (2,5%/1) (в сочетании с BRCA 1). Учитывая гетерогенность клинико-морфологических форм НЭО и различные подходы к лечению, в зависимости от морфологической формы, индекса пролиферации, а также наличие сложности дифференциальной диагностики, требуется особое внимание к данной нозологии, так как правильно выбранное лечение влияет на показатели выживаемости. Для улучшения этих показателей стоит уделять особенное внимание молекулярно-генетическому исследованию НЭО ЖКТ. Именно оно может стать опорой для выстраивания индивидуализированных алгоритмов лечения пациентов. Стоит отметить, что по результатам нашего исследования для 77,5% НЭО ЖКТ характерно отсутствие патогенных соматических мутаций («дикий тип»). Особенно стоит отметить, что наиболее частыми были мутации BRCA 1 (3/7,5%) и BRCA 2 (3/7,5%). Результаты подобных исследований могут впоследствии расширить наши знания о данной нозологии и позволят дополнить информацию о факторах прогноза и предикторах ответа на лечение.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Андросова А. А., Орлова Р. В., Гордиев М. Г., Иванова А. К., Беляк Н. П.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DETERMINATION OF PATHOGENIC SOMATIC MUTATIONS IN THE STRUCTURE OF NEUROENDOCRINE TUMORS OF THE GASTROINTESTINAL TRACT

Neuroendocrine tumors (NEO) are a heterogeneous group of neoplasms. Over the past 30 years, there has been an increase in the number of NEO diseases by 720%. The expansion of knowledge about the molecular and genetic nature of the NEO of the gastrointestinal tract (GIT) is currently an important task, the solution of which will improve the algorithms for the treatment of the disease. The aim of the study is to study the frequency of pathogenic somatic mutations in the tumor material of patients diagnosed with gastrointestinal NEO. The article analyzes the works of Katerina Zakka, Scarpa A., Faviana, P. (et al.), Lin L.-Y. (et al.); the results of a study based on complete genomic sequencing are presented; the hypothesis is formulated that a better understanding of the carcinogenesis of NEO will lead to the discovery of prognostic biomarkers that can help individualize the treatment of patients with NEO Gastrointestinal tract. As a result of our own study of biomarkers, pathogenic mutations were detected in 9 out of 40 analyzed tumor samples (22,5%). The most frequent mutations were BRCA 1 (3/7,5%) and BRCA 2 (3/7,5%). POLE mutation was found in 2 tumor samples (2/5%). Also in the studied samples there were such mutations as PTEN (2,5%/1) (in combination with BRCA 1), PIK3CA (2,5%/1), RB1 (2,5%/1) (in combination with BRCA 2), CHEK2 (2,5%/1) (in combination with POLE), MLH1(2,5%/1) (in combination with BRCA 1), t790m (2,5%/1) (in combination with BRCA 1). Taking into account the heterogeneity of clinical and morphological forms of NEO and different approaches to treatment, depending on the morphological form, proliferation index, as well as the complexity of differential diagnosis, special attention is required to this nosology, since the right treatment affects survival rates. To improve these indicators, it is worth paying special attention to the molecular genetic study of the NEO gastrointestinal tract. It can become a support for building individualized algorithms for the treatment of patients. It is worth noting that according to the results of our study, 77,5% of the NEO gastrointestinal tract is characterized by the absence of pathogenic somatic mutations («wild type»). It is especially worth noting that the most frequent mutations were BRCA 1 (3/7,5%) and BRCA 2 (3/7,5%). The results of such studies can subsequently expand our knowledge of this nosology and will allow us to supplement information about prognostic factors and predictors of response to treatment.

Текст научной работы на тему «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАТОГЕННЫХ СОМАТИЧЕСКИХ МУТАЦИЙ В СТРУКТУРЕ НЕЙРОЭНДОКРИННЫХ ОПУХОЛЕЙ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА»

О A A. AnjipiHou j. Kb. 0|1поь J, Ч.Г. io|iflnC&. A.K. HudWJBJ, H.l. Банк, (.И. Ky i ywfe), ¿02 J ШЯЬЗЫЗ+ШЛ I DM: 1ДО0<ЖДО-Ы<бДО-1-ДО

ОПРЕЛ EH ИЕ ПАТОГЕННЫХ СОМАТИЧЕСКИХ МУТАЦИЙ В СТРУКТУРЕ НЕЙРОЭНДОКРИННЫХ ОПУХОЛЕЙ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА

АЛ. АндросоваН Р. В. Орлова'"1, MJ. Гордиев', А.К. Ивановеf, HJl Беляк'-*, СИ Кутукова21

'ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет* Правительства Российской Федерации, г. Санкт-Петербург

3СПб ГБУЗ «Городской клинический онкологический диспансер», l Санкт-Петербург

3ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» МЗ РФ, г.Санкт-Петербург

"ООО «Лечебно-диагностический центр Международного института биологически* систем им. Сергея Березина», г.Санкт-Петербург

DETERMINATION OF PATHOGENIC SOMATIC MUTATIONS IN THE STRUCTURE OF NEUROENDOCRINE TUMORS OF THE GASTROINTESTINAL TRACT

A.A. AndrosovaH R.V. OdovaL1, M.6. Gordtev1, A.K. Ivanovo\ N.P. Betyak'2, S.I. Kutukova21

'Saint Petersburg State University Saint Petersburg 3City Clinical Oncology Center, Saint Petersburg 3Pavlov University Saint Petersburg

"Medical and Diagnostic Center of the International Institute of Biological Systems named after Sergey Berezin, Saint Petersburg

Андросова Александра Валерьевна — аспирант ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет*, врач-онколог отделения противоопухолевой лекарственной терапии №10 СПб ГБУЗ «Городской клинический онкологический диспансер»

19S255, г. Санкт-Петербург, пр. Ветеранов, д. 56, e-mail: alexa.androsova.1711 ¡amail.ru, ORCID ID: 0000-0001-71 П-1507 Androsova Alexandra V. — postgraduate student of the Saint Petersburg State University, oncologist of Cancer Drug Therapy (Chemotherapeutic) Department №10 of the City Clinical Oncology Center

56 Veteranov Ave., Saint Pietersburg, 19S255, Russian Federation, e-mail: alexa.androsova. 171 Ismailju, OftCID ID: 0000-0001-7111-1507

Реферат. Нейроэндокринные опухоли ÍH30) представляют собой гетерогенную группу новообразований. За последние 30 лет отмечен рост числа заболеваний ИЗО на 720%. Расширение знаний о молекулярно-генетической природе НЭО желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) является в настоящий момент важной задачей, решение которой позволит усовершенствовать алгоритмы лечения заболевания.

Целью исследования является изучение частоты встречаемости патогенных соматических мутаций в опухолевом материале пациентов с диагнозом НЭО ЖКТ.

В статье анализируются работы Katerina Zakka, Scarpa A., Faviana, P. (et al J, Lin L-Y. fetal J; приводятся результаты исследования на основе полного геномного секвенирования; формулируется гипотезу что лучшее понимание канцерогенеза НЭО приведет к открытию прогностических био.иаркеров, которые могут помочь индивидуализировать лечение пациентов с НЭО ЖКТ,

В результате собственного исследования биомаркеров в 9 из 40 анализируемых опухолевых образцах (22,5%) были выявлены патогенные мутации. Наиболее частыми были мутации BRCA 1 (3/7,5%) и BRCA 2 (3/7,5%), Мутация POLE встречалась в

2 опухолевых образцах (2/5%). Также в исследуемых образцах встречались такие мутации как PTEN (2,5%/1 ) (в сочетании с BRCA 1), PIK3CA iZS%/4 RBI (2,5%/Ц (в сочетании с BRCA 2), СНЕК2 &5ЗД1) (в сочетании с POLEJ, MLH1 (¿,5%/1) (в сочетании с BRCA 1), t790m &5ЗД1) (в сочетании с BftCA 1 ),

Учитывая гетерогенность клинико-морфо логических форм НЭО и различные подходы к лечению, в зависимости от морфологической формы, индекса пролиферации, а также наличие сложности дифференциальной диагностики, требуется особое внимание к данной нозологии, так как правильно выбранное лечение влияет на показатели выживаемости. Для

улучшения эти* показателей стоит уделять особенное внимание молекулярно-пенетическому исследованию НЭО ЖКТ. Именно оно может стать опорой для выстраивания индивидуализированных алгоритмов лечения пациентов. Стоит отметить что по результатам нашего исследования для 77,5% НЭО ЖКТ характерно отсутствие патогенных соматически к мутаций («дикий типа). Особенно стоит отметить, что наиболее частыми были мутации BRCA 1 (3/7,5%} и BRCA 2 (3/7,5%}. Результаты подобных исследований могут впоследствии расширить наши знания о данной нозологии и позволят дополнить информацию о факторах прогноза и предикторах ответа на лечение.

Ключевые слова; нейроэндокринные опухоли, патогенные соматические мутации, желудочно-кишечный тракт; поджелудочная железа, геномное секвенирование.

Abstract. Neuroendocrine tumors (NEO) are a heterogeneous group of neoplasms. Over the past 30 years, there has been an increase in the number of NEO diseases by 720%. The expansion of knowledge about the molecular and genetic nature of the NEO of the gastrointestinal tract (GIT) is currently an important task, the solution of which will improve the algorithms for the treatment of the disease.

The aim of the study is to study the frequency of pathogenic somatic mutations in the tumor material of patients diagnosed with gastrointestinal NEO.

The article analyzes the works of Katerina Zakka, Scarpa A., Faviana, P. (etaL), Lin L-V. (etal J; the results of a study based on complete genomic sequencing are presented the hypothesis is formulated that a better understanding of the carcinogenesis of NEO will lead to the discovery of prognostic bio markers that can help individualize the treatment of patients with NEO Gastrointestinal tract As a result of our own study of biomarkers, pathogenic mutations were detected in 9 out of AO analyzed tumor samples (22,5%). The most frequent mutations were BFlCA 1 (ЗД 5%) and BRCA 2 (3/7,5%). POLE mutation was foun d in 2 tumor samples (2/5%). Also in the studied samples there were such mutations as PTEN (Z5%/1) On combination with BFlCA 1), PIK3CA Ц,5%/1), RBI &5%Л) (in combination with BRCA 2), CHEK2 &5%/1) (in combination with POLE), MLH1(2,5%/1) (in combination with BftCA 1), t790m (2r5Vl) (in combination with BFlCA 1).

Taking into account the heterogeneity ofclinicalandm orphological forms of NEO and different approachesto treatment, depending on the morphological form, proliferation index, as well as the complexity of differential diagnosis, special attention is required to this nosology, since the right treatment affects survival rates. To improve these indicators, it is worth paying special attention to the molecular genetic study of the NEO gastrointestinal tract. It can become a support for building individualized algorithms for the treatment of patients. It is worth noting that according to the results of our study, 77,5% of the NEO gastrointestinal tract is characterized by the absence of pathogenic somatic mutations (ftwild type»). It is especially worth noting that the most frequent mutations were BRCA 1 (3/7,5%) and BRCA 2 (3/7,5%). The results of such studies can subsequently expand our knowledge of this nosology and will allow us to supplement information about prognostic factors and predictors of response to treatment Key wards: neuroendocrine tumors, pathogenic somatic mutations, gastrointestinal tract, pancreas, genomic sequencing.

Введение

Нейроэндокринные опухоли (НЭО) представляют собой гетерогенную группу новообразований. За последние 30 лет отмечен рост числа заболеваний НЭО на 720%, по данным регистра США SEER (Surveillance, Epidemiology, and End Results) [1]. Расширение знаний о моле куля рно-генетической природе НЭО желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) является в настоящий момент важной задачей, решение которой позволит усовершенствовать алгоритмы лечения НЭО ЖКТ.

Учитывая то, что в настоящий момент основными прогностическими маркерами течения НЭО ЖКТ являются только индекс пролиферации и число митозов, понимание моле куля рно-генетической природы данной нозологии позволит расширить наши взгляды на прогностические и предиктивные факторы.

Перед интерпретацией данных собственного исследования обратимся к результатам

подобных исследований, о которых имеются известныепубликации.

В мае 2020 года было опубликовано исследование Ка1еппа Такка с соавт. [2], в котором оценивались результаты полного геномного секвенирования образцов плазмы крови пациентов с НЭО ЖКТ и поджелудочной железы (ПЖ). В работе изучались образцы плазмы крови пациентов со следующими локализациями НЭО — поджелудочной железы {N=165/52%), желудочно-кишечный тракта {N=52/16%), НЭО легких (N=21/7%), носоглотки (N=16/5%) и НЭО без первично-выявленного очага {N=64/20%). Геномные изменения были определены в 280 (87,5%) образцах с общим количеством 1012 изменений, идентифицированных после исключения вариантов неопределенной значимости (Уи$5) и синонимичных мутаций. Из 280 образцов с изменениями чаще всего изменялись гены, ассоциированные с ТР53 (N=145/52%),

за которыми следовали KR A S (N=61/22%), EGFR (N=33/12%), PIK3CA (N=30/11%), BRAF (N=28/10%), MYC (N=28,10%), CCNE1 (N=28/10%), CDK6 (N=22/8%), RB1 (N=19/7%), NF1 (N=19/7%), MET (N=19/7%), FGFR1 (N=19/7%), APC (N=19/7%), ERBB2 (N=16/6%) и PTEN (N=14/5%).

Результаты этого исследования подтверждают гетерогенность H30, что позволяет перейти к персонализированным подходам в определении тактики лечения пациентов с НЭО.

В работе исследователей под руководством Scarpa A.C. [3] было показано, что опухолевый материал пациентов с НЭО поджелудочной железы при геномном секвени-ровании содержат большую, чем ожидалось, долю мутаций зародышевой линии, включая мутации в генах репарации ДНК MUTYH, СНЕК2 и BRCA2. В данном исследовании проводилось полное геномное секвенирование 102 опухолевых образцов пациентов с НЭО поджелудочной железы. Вместе с мутациями в MEN1 и VHL эти мутации встречаются у 17% пациентов. Соматические мутации, включая точечные мутации и слияния генов, обычно встречается в генах, участвующих в четырех основных путях: ремоделировании хроматина, репарации повреждений ДНК, активации передачи сигналов mTÖR (включая ранее неописанные слияния генов EWSR1) и поддержание теломер. Кроме того, данный анализ экспрессии генов выявили подгруппу опухолей, связанных с гипоксией и передачей сигналов HIF.

Большинство НЭО относятся к спорадическим заболеваниям, но некоторые из них возникают как часть наследственных эн-докринопатий: множественная эндокринная неоплазия I типа (MEN1), фон Хиппель Линдау-синдром, нейрофиброматоз типа 1 (NF1) и комплекс туберозного склероза (TSC). Пациенты с MEN1 заболевают НЭО в 80-100% случаев, тогда как другие синдромы имеют более низкую частоту (<20%). Эти данные были подтверждены ретроспективной оценкой, выполненной Yachida S. et aL [4].

Также в исследуемой авторами группе пациентов, включающей 59% ранней стадии и 41% метастатических НЭО поджелудочной железы, были идентифицированы такие мутации, как M ENI, DAXX и ATRX, а также вовлеченные в пути mTOR мутации PTEN и TSC2. Было отмечено, что опухоли, которые имели мутации в M ENI и либо в ATRX, либо DAXX имеют 100% 10-летнюю общую выживаемость. В то время как при отсутствии данного прогностического признака, 60% пациентов умирают в течение 5 лет.

В исследовании Pozas San Román с соавт. (2019 г.) [5J полное геномное секвенирование было выполнено в 102 первичных НЭО поджелудочной железы (18,4% из них были метастатическими). Примерно треть НЭО поджелудочной железы имеют мутацию DAXX или ATRX, что коррелирует с более высокой частотой прогрессирования и худшим прогнозом. Также описано несколько инактивирующих мутаций сигнального пути mTOR, таких, как PTEN, TSC1, TSC2, EWSR1 и D ЕР DCS. Эти мутации связаны с плохим прогнозом у некоторых пациентов и могут быть использованы как новые прогностические факторы.

В работе Masafumi Hone Faviana Р. с соавт. [6] было показано, что EZH2 может играть важную роль в регуляции биологического поведения нейроэндокринных опухолей. Сверхэкспрессия EZH2 и его устойчивость к ассоциированным антиангиогтенным агентам демонстрируют динамику поведение опухоли.

Из исследования Lin L.-Y. с соавт. [7] (в исследовании принимали участие 73 пациента с НЭО поджелудочной железы) можно сделать следующий вывод — высокий уровень микрососудистой плотности (MVD) в НЭО поджелудочной железы связан с благоприятным прогнозом. Прогностическая значимость MVD определялась с использованием опухолевых блоков пациентов с НЭО поджелудочной железой. Уровни экспрессии эндокана коррелировали с низким

уровнем М\/0 и низким индексом К1-67. Таким образом, положительная экспрессия эндокана связана с большим потенциалом злокачественности. Экспрессия эндокана является независимым фактором риска прегрессирования НЭО поджелудочной железы. Впоследствии были проведены исследования, направленные на изучение связи между кл и ни ко-патол огическими хара ктер исти ка-ми, уровнями экспрессии эндокана опухоли и М\/0 и риск рецидива опухоли. Анализ полученных данных показал, что положительная экспрессия эндокана, поражение лимфатических узлов и метастазирование опухоли демонстрируют повышенный риск для рецидива опухоли.

Можно сделать вывод, что лучшее понимание канцерогенеза НЭО приведет к открытию прогностических биомаркеров, которые могут помочь индивидуализировать лечение и разработать новые лекарственные препараты.

Целью данного исследования является изучение частоты встречаемости патогенных соматических мутаций в опухолевом материале пациентов с диагнозом нейроэдокрин-ные опухоли желудочно-кишечного тракта.

Материал и методы

Под нашим наблюдением находилось 40 пациентов, в возрасте от 27 до 86 лет (средний возраст 63,23+2,62 (95% ДИ 57,92-69,53)), которые получали лечение и последующее диспансерное наблюдение в СПб ГБУЗ «Городской клинический онкологический диспансер» в период с 2015 по 2022 гг. Период наблюдения составил 84 месяца. В исследуемой когорте больных, чей опухолевый материал был исследован, женщин было больше — 27 (67,5%), чем мужчин — 13 (32,5%). У всех пациентов на этапе первичной диагностики была верифицирована ней-роэндокринная опухоль ЖКТ, У большинства пациентов — 13 (32,5%) — первичный очаг локализовался в поджелудочной железе, у

11 (27,5%) — тонкая кишка, у 8 (20%) — желудок. Другие отделы Ж К Т поражались значительно реже: прямая кишка — у 3 (7,5%), двенадцатиперстная кишка — у 1 (2,5%), толстая кишка — у 1 (2,5%) пациентов. Следует отметить, что у 3 (7,5%) пациентов локализацию первичного опухолевого очага выяснить не удалось, однако ИГХ-подтип опухоли свидетельствует о принадлежности опухоли к желудочно-кишечному тракту.

Критерии включения пациентов в исследование:

1. Возможность подписать форму добровольного информированного согласия на участие в данном исследовании.

2. Возраст старше 18 лет.

3. Верифицированный диагноз — нейро-эндокринная опухоль органов желудочно-кишечного тракта.

Критерии исключения пациентов из исследования:

1. Отсутствие пригодного для тестирования опухолевого материала.

На первом этапе был произведен пересмотр 40 опухолевых блоков пациентов с диагнозом нейроэндокринные опухоли желудочно-кишечного тракта. Для верификации опухолевого процесса применяли гистологическое и и му но гистохимическое исследование опухолевого материала.

Морфологическое исследование проводилось в патологоанатом и ческом отделении СПб ГБУЗ «Городской клинический онкологический диспансер».

После повторного подтверждения диагноза «нейроэндокринная опухоль органов желудочно-кишечного тракта» с помощью морфологического исследования была определена степень дифференцировки опухолевого процесса, имеющая для рассматриваемой нозологии важное прогностическое значение.

Согласно разделению по степени дифференцировки НЭО ЖКТ — 14 опухолей имели степень дифференцировки С1 (35%), 19 — С2 (47,5%), 7 — СЗ (17,5%).

Второй этап работы представлял собой моле кул яр но-ге нети ческое тестирование опухолевого материала методом секвенирова-ния нового поколения (NGS). Исследование проводилось в условиях Лечебно-диагностического центра Международного института биологических систем имени Сергея Березина (исполнитель — Гордиев М.Г.). В опухолевом материале произведено определение следующих генов — ATM, ATR, BARD1, BRCA1, BRCA2, BRIP1, CDH1, CDK12, СНЕК1, СНЕК2, ЕРСАМ, FANCL, MLH1, MS H 2, NBR NF1, PALB2, PMS2, RAD51 В, RAD51 С, RADS ID, RAD54U 5ТК11, ТР53, POLE, KRAS, NRAS, BRAF, EGFR, ERBB2, PIK3CA, MET ex14, BAT25, BAT26, NR21, NR24, M0N027, KIT, PDG F RA, PIK3Ca.

Подготовка библиотек для секвени-рования осуществлялось с помощью NimblGen SepCapEZ Choice («tRoche») и рекомендуемых производителем реактивов. Секвенирование проводилось на приборе Illumina MiSeq («Illumina»).

Биоинформационный анализ осуществлялся следующим образом:

1. Удаление адаптеров и последовательностей с низким качеством прочтения.

2. Картирование прочтений на референс-ную последовательность генома человека (hg 19) при помощи алгоритма BWAMEM.

3. Проверка качества исходных данных, выравнивания, обогащения и покрытия целевых регионов с помощью FastQC, BAMQC и NGSrich.

4. Поиск нуклеотидных вариаций для гтерминальных мутаций с помощью GATK HaplotypeCaller + UnifiedGenotyper (с получением объединенного VCF-файла).

5. Поиск нуклеотидных вариаций для соматических мутаций с помощью Mutect2 + Strelka (с получением объединенного VCF-файла).

6. Поиск структурных вариаций с помощью Lumpy и Manta (с получением объединенного VCF-файла и генерированием визуальных данных для валидации результатов анализа).

7. Обработка VCF-файлов с помощью программы SnpSift (критерий фильтрации — глубина прочтения более 10).

8. Аннотирование с помощью SnpEff (анализ всех транскрипттов), AN NOVAR (анализ частот аллелей в ExA(7gnomAD, 1Q0QG и ESP6500, алгоритмы проверки функциональной значимости SIFT, PolyPhen2, MutationTaster, FATMM, CADD, DANN, Eigen), Alamut Batch (влияние на сплайсинг, базы данных dbSNP, ClinVar, HGMD Professional), базы данных BJC.

Результаты

В 9 образцах из 40 (22,5%) были выявлены патогенные мутации. Также в исследуемых образцах встречались такие мутации как PTEN (2,5%/1) (в сочетании с BRCA 1), PIK3CA (2,5%/1), RB1 (2,5%/1) (в сочетании с BRCA 2), СНЕК2 (2,5%/1) (в сочетании с POLE), MLIH1 (2,5%/1) (в сочетании с BRCA 1), t790m(2,5%/1) (в сочетании с BRCA 1). Наиболее частыми были мутации BRCA 1 (3/7,5%) и BRCA 2 (3/7,5%).

Анализируя частоту встречаемости мутаций, стоит отметить, что только одна мутация встречалась в 3 случаях из 9 (30%), в остальных б случаях встречались по 2 мутации в 1 опухолевом образце (60%). Общее процентное распределение среди мутаций представлено на рисунке 1.

Мутация POLE встречалась в 2 опухолевых образцах (2/5%). Ген POLE кодирует каталитическую субъединицу ДНК-полимеразы эпсилон [8]. Этот белок отвечает за синтез ведущей нити в процессе репликации ДНК в S-фазе клеточного цикла [9]. POLE — критически важный белок, играющий важную роль в поддержании геномной стабильности. Кроме того, белок POLE играет роль в распознавании и удалении неправильно сопоставленных нуклеотидов [10]. Дефекты в гене POLE приводят к формированию множественных аденоматозных полипов различной выраженности без ярких морфологических особенностей, которые связаны

BRCA 1

BRCA2

POLE

MLH1

RBI

PTE 14

PIK3CA

СНЕК2

t790m

"дикий'1 тип

Рис 1. Процентное распределение среди мутаций Fig 1. Percentage distribution among mutations

связаны с повышенным риском развития рака толстой кишки, а также к повышенному риску злокачественных новообразований, лицевому дисморфизму, иммунодефициту, ливедо, задержке развития и гтенитальным аномалиям [11-13].

Мутации в экзонуклеазном домене гена полимеразы эпсилон (POLE) связаны с уль-трамутантным генетическим фенотипом, повышенной неоантигенной нагрузкой, увеличением опухольинфильтрирующих л и м-фоцитов и потенциальным ответом на иммунотерапию. Мутации POLE были обнаружены в 7-12% случаев рака тела матки, а также в 1-2% случаев колоректальногю рака и описаны в редких случаях при злокачественных опухолях молочной железы, поджелудочной железы, желудка, яичников и легкого. Дефект в домене проверки экзонуклеазы

приводит к чрезвычайно высокой мутационной нагрузке. Это, в свою очередь, приводит к увеличению выработки неоантигенов и активации иммунной системы. Эта связь с увеличением лимфоцитов, инфильтрирующих опухоль, в основном CD8+ Т-клеткам и, может объяснить, почему эти опухоли имеют улучшенный прогноз [14].

Мутации POLE определяют конкретную молекулярную подгруппу рака тела матки, имеющую как терапевтическое, так и прогностическое значение. Опухоли с мутацией POLE демонстрируют наиболее благоприятный прогноз даже при гистологии эндо-метр иоидной карциномы G3, обычно связанной с более агрессивным характером опухоли [15].

Можно предположить, что дальнейшее изучение частоты встречаемости мутации POLE

у пациентов с нейроэндокринными опухолями желудочно-кишечного тракта и течение заболевания, позволит выделить группу благоприятного прогноза.

В норме ген PTEN (встречалась в нашем исследовании в 2,5%/1 (в сочетании с BRCA 1)) помогает контролировать процессы пролиферации клеток и усиливать их апоптоз, блокируя неконтролируемое деление [16]. Мутации в гене PTEN нарушают нормальную работу белка, в результате происходит бесконтрольное деление и рост клеток. Клиническими проявлениями этих процессов становятся множественные доброкачественные и злокачественные опухоли, возникающие в различных органах. Известно несколько заболеваний, с которыми ассоциированы мутации гена PTEN. Это синдром Коудена (DEL, CY51245ER), болезнь Лермитт — Дуклос (с112Т> С, е.- 1084С> Т, с-1084С> G) и синдром Банаян — Рай л и — Рувалькаба (C.-12460G, с-1190G>A, c.-1154G>A) [17]. Также мутации гена PTEN ассоциированы с раком эндометрия, опухолями центральной нервной системы, мел а номой кожи и трижды негативными раком молочной железы.

функция белка же MLH1 (встречалась в нашем исследовании в 2,5%/1 (в сочетании с BRCA 1)) — исправление ошибок, возникающих при репликации ДНК. Часто в результате ошибок спаривания во время репликации ДНК вместо комплементарных нуклеотидов в дочернюю цепь ДНК включаются некомплементарные нуклеотиды. В итоге образуются неправильные пары с нуклеотидами в материнской нити [18]. Мутации гена MLH1 приводят к уменьшению или полному подавлению синтеза белка MLH1 [19]. Несколько сотен мутаций гена MLH1 обнаружено у людей с синдромом Линча. При этом заболевании повышен риск развития кол о ректального рака, рака эндометрия (слизистой оболочки матки), яичников, желудка, тонкой кишки, желчного пузыря, верхних моче вы водящих путей и головного мозга [20].

Мутация в гене RB1 (встречалась в нашем исследовании в 2,5%/1 (в сочетании с BRCA 2)) ассоциируется с возможным возникновением ретинобластомы. Ретинобластома имеет нейроэктодермальное происхождение и возникает в результате злокачественной трансформации клеток эмбриональной ретины. Каскад событий внутри клеток в ходе злокачественной трансформации ассоциирован с мутациями в одноименном гене ретинобластомы Rb1, расположенном в 13 хромосоме. Характер аберраций в гене Rbl определяет фенотип заболевания, то есть биологические свойства опухолевых клеток, и, соответственно, клиническую картину онкологического процесса [21].

Нами проведена попытка проанализировать влияние мутаций в структуре НЭО ЖКТ анализируемой когорты больных на показатели выживаемости больных. Не смотря на тот факт, что медианы общей выживаемости ни в группе больных с наличием мутаций, ни в группе больных с «диким» типом опухоли на момент среза данных не достигнуты, средний показатель О В в группе «дикого» типа составил 188,81 ±17,34 (95% ДИ 155,42222,19) месяцев, а в группе больных с наличием какой-либо мутации — 49,35±8,35 (95% 32,98-65,72) (р=0,527). Медиана времени без прогрессирования в группе больных с «диким» типом генов составила 33,00 (95% ДИ 13,00-81,00) месяцев, в группе пациентов с наличием мутаций — 24,00 (95% ДИ 5,0024,00) месяцев (р=0,830).

Выводы

Учитывая гетерогенность клинико-морфо-логических форм НЭО и различные подходы к лечению в зависимости от морфологической формы, индекса пролиферации, а также наличие сложности дифференциальной диагностики, требуется особое внимание к данной нозологии, так как правильно выбранное лечение влияет на показатели выживаемости. Для улучшения показателей выживаемости и индивидуализации лечения

пациентов стоит уделять особенное внимание молекулярно-генетическому исследованию НЭО ЖКТ. Именно молекулярно-ге-нетическое профилирование может стать опорой для выстраивания более индивидуализированных алгоритмов лечения пациентов. В проведенном исследовании для 22,5% опухолевых образцов характерно наличие патогенных соматических мутаций, а у остальных 77,5% больных НЭО выявлен «дикий тип». Особенно стоит отметить, что наиболее частыми были мутации ВРСА 1 (3/7,5%) и ВИСА 2 (3/7,5%). Результаты данного исследования позволяют рассчитывать на то, что при проведении исследования на большей когорте пациентов с НЭО ЖКТ можно получить результаты, которые расширят

наши знания о данной нозологии и позволят дополнить уже имеющуюся информацию о факторах прогноза и предикторах ответа на лечение. Для улучшения показателей выживаемости и индивидуализации лечения пациентов стоит уделять особенное внимание молекулярно-генетическому исследованию НЭО ЖКТ Результаты данного исследования могут впоследствии расширить наши знания о данной нозологии и позволят дополнить уже имеющуюся информацию о факторах прогноза и предикторах ответа на лечение. Нами запланирован следующий этап работы, который будет направлен на изучение влияния выявленных в опухолевом материале мутаций на клиническое течение заболевания и ответ на проводимое лечение.

Литература

1 J.C Hassan Мч Phan A, etal. One hundred years after «carcinoid»: epidemiology of and prognostic factors for neuroendocrine tumors in 35,825 cases in the United States // J. Clin. Oncol. — 2008„ — 26. — P. 3063-72.

2. Katerina Zakka, Rebecca Nagy, Leylah Drusbosky,etal. Blood-based next-generation sequencing analysis of neuroendocrine neoplasms // OncotargeL — 2020. — May 12. — 11 (19). — P. 1749-1757.

https://doi: 10.13632/oncota rget.27588

3. Scarpa A,, Chang D.K., Nones K4 et a I. Whole-genome landscape of pancreatic neuroendocrine tumours // Nature. — 2017. — 543 (7643). — P. 65-71. https://doi: 10.1038/natu re21063

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

A. Shinichi Vachida, Yasushi Totokj, Michael Noe, Yoichiro Nakatani, et al. Comprehensive Genomic Profiling of Neuroendocrine Carcinomas of the Gastrointestinal System // Cancer Discov. — 2022, Mar 1. — 12 (3). — R 692-711.

https://doi: 10.1153/2159-8 290.CD-21-0669.

5. Pozas San Roman, Alonso-Gordoa Pozas, Caracuel Carrato, Molina Cerrillo. Targeting Angiogenesis in Pancreatic Neuroendocrine Tumors: Resistance Mechanisms // International Journal of Molecular Sciences. — 2019. — 20 (19). — P. 4949. https://doi: 10.3 390/ijms20194949

6. Masafumi Horie Faviana R, Marconcini R, fticci Sv et al. E2H2 Expression in Intestinal Neuroendocrine Tumors // Applied Immunohistochemistry & Mole-

cular Morphology. — 2013. — 1. https://doi: 10.1097/pa i .0000000000000647

7. Lin L.-Y., Yeh Y.-C.r Chu C-H., at al. Endocan expression is correlated with poor progression-free survival in patients with pancreatic neuroendocrine tumors // Medicine. — 2017. — 96 (41). — R e8262. https://doi:10.1097/md.0000000000008262

8. Li Y.r Asahara H., Patel V.S4 et al. Purification, cDNA cloning, and gene mapping of the small subunit of human DIM A polymerase epsilon // J. Biol. Chem. — 1997. — 272. — P. 32337-32344. [PubMed: 9405441)

9. Янус ГА. Методы молекулярно-генети ческой диагностики наследственного рака толстой кишки: дисс ... канд.мед. наук. — СПб. — 2016.

10. Втору шин С.В., Малых РД. Современные предпосылки для молекулярно-генетической классификации рака эндометрия // Архив патологии. — 2017.

— 79 (3).—С. 57-62.

https://doi.org/10.17116/patol201779357-62

11. Pa lies С., Cazier J.B., Howarth К.М., et a I. Germ line mutations affecting the proofreading domains of POLE and POLDl predispose to colorectal adenomas and carcinomas // Nature genetics. — 2013. — 45 (2).

— R 136-144. https://doi.org/10.1038Aig.2503

12. Pachlopnik Schmid J., Lemoine R., Nehme N, et a I. Polymerase epsilon-1 mutation in a human syndrome witb facial dysmorphism, immunodeficiency, livedo, and short stature (TILS syndrome1) // J. Exp. Med. — 2012. — 209. — P. 2323-2330. [PubMed: 23230001)

13. Logan C.V, Murray J,EV Parry DA, et al, SGP Consortium, and 3S others. DNA polymerase epsilon deficiency causes IMAGe syndrome with variable immunodeficiency // Am. J. Hum. Genet — 2013. — 103. — P. 1038-1044. [PubMed: 30503S19]

14. Erson-Omay E .2,, Ca g I ayan A,0,, Schultz N,, et al. Somatic pole mutations cause an ultramutated giant cell high-grade glioma subtype with better prognosis it Neuro Oncol, — 20IS. — 17. — P. 1356-1364. https://doi :10.1093/neuonc/ nov02 7

15. Imboden S.r Nastic D, Ghaderi M.r et al. Phenotype of POLE-mutated endometrial cancer // PLoS ONE, — 2019.—14 (3). —P.e0214318,

https://doi .org/10,1371 /jo urnal.pone.0214313

16. Li J v Yen C, Lia w D,, et a L FTEN, a putative protein ty rosi ne phosphatase gene mutated in human brain, breast, and prostate cancer // Science 27S: 1943-1946, 1997.

17. Singh H.R, et aL Developmental stage-specific proliferation and retinoblastoma genesis in FtB-deficient human but not mouse cone precursors //

Plroc IMatl Acad Sci USA. — 2018. — 11S (40). — P. E9391-E9400,

13. Fedrazzi G, Perrera C,, Blaser H,, et al. Direct association of Bloom's syndrome gene product with the human mismatch repair protein MLH1 // Nucleic Acids Res. — 2001, November. — 29 (21), — P. 4378-4386, https://doi :10.1093/na r/29.21.4378

19. Bernstein Cv Bernstein H. Epigenetic reduction of DNA repair in progression to gastrointestinal cancer//World J. Gastrointest Oncol. — 20IS. — 7 (S). — P 30-46. https://doi:10.42S 1 /wjgo.v7.i5,30

20. Durno CA., Sherman P.M., Aronson M,v et a I. Phenotypic and genotypic characterisation of biallelic mismatch repair deficiency (BMMR-D) syndrome // Eur, J, Cancer, — 2015, — 51(8), — P 977-983. https://doi :10.1016/j.ejca.2015,02.003

21. Pappas L., Xu XI., Abramson D.H., J ha n war S.C. Genomic instability and proliferation/survival pathways in RBI-deficient malignancies // Adv, Biol. Ftegul,— 2017, — 64, — P 20-32.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.