CC BY
26
российский онкологический журнал. 2017; 22 (4)
DOI: http://dx.doi.org/10.18821/1028-9984-2017-22-4-194-197
клинические исследования
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2017 УДК 616.24-006.66-037-078.33-091.8-074
Авдалян А.М.1, Панасьян А.У.1, ИвановА.А1, Самуйленкова О.В.2, Бахарев С.Ю.2, БлизнюкА.С.2, ЛазаревА.Ф.1
прогностическая значимость реаранжировки EML4-ALK при аденокарциноме лёгкого ti-iin0-1m0 стадии во взаимосвязи
с некоторыми клинико-морфологическими параметрами
'Алтайский филиал ФГБУ «Российский онкологический научный центр имени Н.Н. Блохина» Минздрава России, 656049, г. Барнаул, Россия;
2КГБУЗ «Алтайский краевой онкологический диспансер», 656043, г. Барнаул, Россия
Цель исследования: определение статуса гена ALK (мутация) при аденокарциноме лёгкого TI-II стадии во взаимосвязи с выживаемостью, стадией, размером, метастазами в бронхопульмональных лимфоузлах и амплификацией Her2/Neu.
Материал: 98 случаев аденокарциномы (Ак) I—II стадии. Случаев с мутацией ALK было 20 (4,8% без рандомизации). Использовали иммуногистохимический способ и гибридизацию in situ.
Результаты: Выживаемость больных Ак при наличии метастазов в лимфоузлах была ниже, чем при их отсутствии: 8,3 ± 7,8 и 40,9 ± 13% соответственно. При мутации ALK до 9 лет не дожил ни один больной в противоположность отсутствию мутации (37,4 ± 12,6%). При наличии амплификации гена Her2 выживаемость больных Ак была ниже по сравнению со случаями с отсутствием амплификации (p = 0,02). Корреляции мутации ALK и амплификации Her2 с показателем N не выявлено. Таким образом, независимым критерием прогноза при Ак легких I-II стадии стал показатель N (х2 = 9,6, p = 0,001). Показатель мутации ALK был ниже, но обладал вторым по значимости влиянием на прогноз (х2 = 7,7, p = 0,005).
Ключевые слова: аденокарцинома лёгкого; реаранжировка EML4-ALK; прогноз.
Для цитирования: Авдалян А.М., Панасьян А.У., Иванов А.А., Самуйленкова О.В., Бахарев С.Ю., Близнюк А.С., Лазарев А.Ф. Прогностическая значимость реаранжировки EML4-ALK при аденокарциноме легкого TI-IIN0-1M0 стадии во взаимосвязи с некоторыми клинико-морфологическими параметрами. Российский онкологический журнал. 2017; 22(4): 194-197. DOI: http://dx.doi.org/10.18821/1028-9984-2017-22-4-194-197
Для корреспонденции: Авдалян Ашот Меружанович, д-р мед. наук, ст. науч. сотр. лаборатории исследований молекулярно-генетических характеристик опухолей; 656049, г. Барнаул, ул. Никитина, д. 77. E-mail: [email protected].
Avdalyan AM.1, Panasyan A.U.1, Ivanov A.A.1, Samuilenkova O.V.2, Bakharev S.Y.2, Bliznyuk A.S.2, Lazarev A.F1.
PROGNOSTIC SIGNIFICANCE OF REARRANGEMENTS OF EML4-ALK IN PATIENTS WITH STAGE TI-II ADENOCARCINOMA IN THE RELATIONSHIP WITH SOME CLINICAL AND MORPHOLOGICAL PARAMETERS
1Altai Branch of the N.N. Blokhin Russian Cancer Research Center, Barnaul, 656049, Russian Federation;
2Altai Krai Oncology Centre, Barnaul, 656043, Russian Federation
The purpose of the study: determination of ALK gene status (mutation) in patients with stage TI-II adenocarcinoma in the relationship with survival, stage, size, metastases in bronchopulmonary lymph nodes and the amplification of Her2/Neu. Materials. 98 stage I-II adenocarcinoma patients. Cases with a mutation in ALK account for 20 (4.8% without randomization). There was used the immunohistochemical method and in situ hybridization.
Results. The survival rate of adenocarcinoma patients with metastases in the lymph nodes was lower than in cases without metastases: 8.3 ± 7.8% and 40.9 ± 13% respectively. None of patients with a mutation ALK lived up to 9 years in contrast to the cases without mutations (37.4 ± 12.6%). In the presence of amplification of the Her2 gene survival rate in adenocarcinoma patients was lower if compared to cases without amplification (p = 0.02). Correlation between ALK mutation and amplification of Her2 with increased N is not revealed. Thus, an independent criterion of the prognosis for cases with of stage I-II lung adenocarcinoma is the N index (х2 = 9.6, p = 0.001). The rate of mutation of ALK was lower, but had the second largest impact on the prognosis (х2 = 7.7, p = 0.005).
Keywords: lung adenocarcinoma; EML4-ALK gene rearrangement; forecast.
For citation: Avdalyan A.M., Panasyan A.U., Ivanov A.A., Samuilenkova O.V., Bakharev S.Y., Bliznyuk A.S., Lazarev A.F. Prognostic significance of rearrangements of EML4-ALK in patients with adenocarcinoma TI-II stage in the relationship with some clinical and morphological indices. Rossiyskiy onkologicheskiy zhurnal. (Russian Journal of Oncology). 2017; 22(4): 194-197. (In Russ.). DOI: http://dx.doi.org/10.18821/1028-9984-2017-22-4-194-197
For correspondence: AshotM. Avdalyan, MD, PhD, DSc, Senior Researcher of the Laboratory of Investigations
of Molecular Genetic Characteristics of Tumors of the Altai Branch of the N.N. Blokhin Russian Cancer
Research Center; Barnaul, 656049, Russian Federation. E-mail: [email protected].
Information about authors:
Avdalyan A.M., http://orcid.org/0000-0002-2229-1713
Panas'yan A.U., http://orcid.org/0000-0002-8786-8392
Ivanov A.A., http://orcid.org/0000-0001-5040-8854
clinical investigations
Samuilenkova O.V., http://orcid.org/0000-0003-1858-2777 Bakharev S.Y., http://orcid.org/0000-0003-2956-8145 Bliznyuk A.S., http://orcid.org/0000-0003-0206-2603 Lazarev A.F., http://orcid.org/0000-0003-1080-5294 Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. Acknowledgment. The study has no sponsorship.
Received 04 May 2017 Accepted 25 May 2017
Актуальность
Среди немелкоклеточного рака лёгкого отмечается увеличение частоты аденокарциномы (Ак) лёгкого по отношению к плоскоклеточному раку. Во многом факторами, определяющими прогноз и влияющими на выбор терапии и последующей диспансеризации, служат известные клинико-морфологические критерии: стадия процесса, размер опухоли, наличие метастазов в бронхопульмональных лимфоузлах. Кроме того, неплохо зарекомендовали себя биомолекулярные параметры: пролиферативный индекс Ki-67, экспрессия TopoIIa, статус гена Her2/Neu, но данные о выживаемости во взаимосвязи с этими маркёрами оценивают крайне вариабельно - от 2 до 38% [1]. В клетках Ак найдены специфические генетические изменения, определяющие назначение таргетной терапии. Один из таких факторов - реаранжировка гена ALK, которая происходит в основном за счёт парацентрической инверсии гена EML4, что приводит к присоединению 2-20 экзона EML4 к 20 экзону ALK EML4-ALK, которая при аденокарциноме выявляется в 1,4-11,2% случаев [2]. Анализ существующей литературы показал противоречивый характер связи изменений в генах ALK с выживаемостью больных аденокарциномой лёгкого во взаимосвязи с другими клинико-морфологическими и биомолекулярными факторами [3].
Таким образом, целью исследования стала оценка влияния статуса гена ALK (мутация) на выживаемость и ряд клинико-морфологических параметров при Ак лёгкого TI-IIN0-1M0 клинической стадии.
Материал и методы
В исследование были включены 98 операционных случая Ак лёгкого TI-II стадии за 2007-2016 г. (случаи с отдалёнными метастазами и множественными опухолями исключены из исследования). В 82 из них была проведена лобэктомия, а в 16 - пульмон-эктомия. Предоперационная химиолучевая терапия не проводилась. Во всех 98 случаях отсутствовала мутация гена EGFR. В исследование включили 20 случаев с мутацией ALK. ALK-позитивные случаи были рандомизированы динамическим адаптивным способом с суммацией 16 проспективных и 4 ретроспективных случаев. Таким образом, общая частота встречаемости мутации составила 4,8%. Патогисто-логическая характеристика опухолей определена согласно классификации TNM 7-го пересмотра: Т1 -30(31%), Т2 - 68(69%); N0 - 74(76%), N1 - 24(24%). Средний размер опухоли, независимо от статуса гена ALK, составил 3,2 ± 0,2 см.
Методом иммуногистохимии определяли белок мутированного гена ALK (клон D5F3, Ventana), а также статус гена Her2 методом SISH (Ventana) в автоматическом иммуногистостейнере и гибридайзере VentanaXT по рекомендованным протоколам. Просчёт результатов вели согласно рекомендациям про-
изводителей и действующим руководствам. Статистический анализ полученных данных осуществляли в программе Statistica 8.0. Выживаемость оценивали актуриальным способом Каплана-Мейера, который подразумевал оценку общей и безрецидивной скорректированной канцерассоциированной выживаемости, медиану данного способа просчёта выживаемости (в днях) и проценты выживших за определённый промежуток времени. Проводили многофакторный регрессионный анализ Кокса.
Результаты
При Ак лёгкого мутация ALK встречалась в 4,8% случаев, преимущественно в опухолях ацинарного строения. Экспрессия белка мутированного гена в цитоплазме клеток аденокарциномы была выраженной гранулярной (рис. 1, см. 2-ю полосу вклейки). При Ак положительный Her2 статус определён в 16 (20%) случаях, чаще в виде кластеров, хотя выявлялись и случаи с дискретным разбросом участка гена (рис. 2, см. 2-ю полосу вклейки). При определении взаимосвязи мутации ALK с клинико-морфо-логическими и биомолекулярными параметрами не было обнаружено корреляции статуса гена со стадией процесса и размером опухоли (табл. 1). Вместе с тем выявлено, что только в трети случаев при ALK+ обнаруживались метастазы в бронхопульмональных лимфоузлах. Кроме того, при мутации гена ALK никогда не выявляли амплификацию гена Her2/Neu.
Выживаемость (общая безрецидивная) больных Ак I—II стадии за 3-, 5- и 9-летний период после операции составила соответственно 50,7 ± 5,4, 39,1 ± 5,3 и 33,6 ± 5,2%. При анализе выживаемости больных Ак лёгкого во взаимосвязи с клинико-морфоло-гическими и биомолекулярными параметрами и в первую очередь ALK статусом было выявлено, что при I стадии процесса относительно II стадии 9-летняя выживаемость была значимо лучше: 42,9 ± 13,7 и 13,1 ± 9,9% соответственно, p = 0,006 (рис. 3, а). Кроме того, прогноз у больных Ак лёгкого I—II ста-
Таблица 1
Взаимосвязь мутации ALK с рядом клинико-морфологических и биомолекулярных параметров
Параметр ALK+, % Р
I 10 ± 5,4
Стадия 0,1
II 25 ± 8,8
< 3 см 50 ± 27,8
Размер 0,06
> 3 см 50 ± 28,6
N+ 33,3 ± 9,8 0,001*
N
N- 100 ± 3,3
Амплификация Her2 0 0,002*
Примечание. * - статистически значимые отличия прир < 0,05.
российский онкологический журнал. 2017; 22 (4) DOI: http://dx.doi.org/10.18821/1028-9984-2017-22-4-194-197
клинические исследования
а
Завершённые ' Цензурированные
UO
X 0,9
3 а 0,8
*
m 0,7
CK
0,6
Ofi
н к F 04
S i 03
02
0,1
Ofl
1000 1500 2000 2500 3000 3500
Продолжительность жизни (в днях)
° Завершённые ' Цензурированные
Продолжительность жизни (в днях)
Завершённые ' Цензурированные
Продолжительность жизни (в днях) Ö
° Завершённые ' Цензурированные
Продолжительность жизни (в днях)
1000 1500 2000 2500 3000 Продолжительность жизни (в днях)
Рис. 3. Графики выживаемости по Каплану-Мейеру больных Ак при различных клинико-морфологических параметрах. а - стадии (TI, TII); б - размер опухоли до 3 см и более; в - отсутствие (N-) или наличие (N+) метастазов в лимфоузлах; г - отсутствие (ALK-) или наличие (ALK+) мутации; д - отсутствие или наличие амплификации гена Her2.
дии был значимо благоприятней при наличии опухоли до 3 см и становился значимо неблагоприятнее при выявлении метастазов в бронхопульмональных лимфоузлах (рис. 3, б-е; табл. 2).
Анализ 9-летней выживаемости больных Ак лёгкого I—II стадии в зависимости от статуса ALK показал, что 3-летняя выживаемость при наличии мутации гена была значимо хуже, чем при её отсутствии, а до 5 и 9 лет не доживал ни один больной с мутацией: 3-летняя выживаемость 24,9 ± 8,9% при наличии мутации и 53,8 ± 8% при отсутствии (p = 0,01; рис. 3, г, табл. 2). Кроме того, при
прогностическом анализе статуса гена Her2/Neu было выявлено, что при наличии амплификации прогноз значимо ухудшался, чем если она отсутствовала: 28,6 ± 11,9 и 51,6 ± 8,4% соответственно (p = 0,02; рис. 3, д, см. табл. 2).
При проведении многофакторного регрессионного анализа по Коксу параметр показателя N стал ведущим критерием прогноза, что позволило выделить его в разряд независимых (х2 = 9,6; p = 0,001; табл. 3). Мутация гена ALK была относительно высокой и стала вторым критерием с показателем х2 = 7,7; p = 0,005. В меньшей степени на прогноз
Таблица 2
Выживаемость больных Ак при некоторых клинико-морфо-логических параметрах и при различном статусе генов ALK и
Her2/Neu,%
Параметр Выживаемость Р
Медиана (дни) 3 5 9
I 1286 59,5 ± 8,4 44,9 ± 10,6 42,9 ± 13,7
Стадия II 0,006
542 30,8 ± 13,6 19,6 ± 10,4 13,1 ± 9,9
< 3 см 1173 58,8 ± 10 46,5 ± 12 41,2 ± 15,5
Размер > 3 см 0,06
660 36,7 ± 14,5 27,1 ± 16,7 25,6 ± 16,4
N- 1102 59,4 ± 8 42,7 ± 9,7 40,9 ± 13
N 0,006
N+ 517 29,8 ± 13,3 ,3 6, ± ,6 6, 8,3 ± 7,8
Ампли- - 1086 51,6 ± 8,4 42,3 ± 9,8 38,9 ± 12,5
фикация + 0,02
Her2 387 28,6 ± 11,9 0 0
- 1083 53,8 ± 8 40,6 ± 9,8 37,4 ± 12,6
ALK 0,01
+ 285 24,9 ± 8,9 0 0
Таблица 3
Многофакторный регрессионный анализ
Параметр Значимость, х2 Р
Стадия 5,6 0,01
Размер опухоли 6,4 0,01
Показатель N 9,6 0,001
Мутация ALK 7,7 0,005
Амплификация Her2/Neu 5,3 0,02
оказывали влияние размер опухоли и стадия процесса (см. табл. 3).
Амплификация Her2, будучи связанной статистически с другими параметрами, стала относительно ниже ведущих критериев (х2 = 5,3; p = 0,02).
Обсуждение
Чаще всего в Ак реаранжировка происходит за счёт внутрихромосомной мутации - инверсии на коротком плече 2 хромосомы части гена ALK с геном EML4, в результате чего образуется слитный белок EML4-ALK, приводящий к активации внутриклеточных каскадов и повышению пролиферации, угнетению апоптоза клетки. Мутация ALK при Ак выявляется в 1,4-11,2% случаев [4, 5]. В нашем исследовании встречаемость мутации составила 4,8%, что соответствует мировой и общероссийской статистике [6]. Ряд авторов при анализе прогностической значимости биомолекулярных и клинико-патологических параметров и их взаимосвязи с мутацией гена ALK выявляли, что одним из важных критериев является стадия процесса, при этом мутации гена ALK в качестве предиктора прогноза отводилась скромная роль [7]. Однако группами сравнения были случаи с клиническими стадиями I-IV, и это нельзя считать корректной выборкой. В нашем исследовании стадия процесса была взаимосвязана с прогнозом значимо меньше, чем размер опу-
clinical investigations
холи и показатель N (х2 = 5,6, p = 0,01; х2 = 6,4, p = 0,01; X2 = 9,6, p = 0,001 соответственно). Мутация ALK была важным прогностическим биомолекулярным критерием при Ак лёгкого I—II клинической стадии (X = 7,7, p = 0,005). Такая высокая значимость прослеживается не во всех работах, и одна из главных причин такого разброса - многофакторный анализ с регрессионной моделью Кокса в группах поздних клинических стадий III-IV, при которых все остальные критерии становятся малозначащими. Вместе с тем при наличии мутации ALK, по данным различных авторов, 5-летняя выживаемость колеблется от 63,3% (при отсутствии мутации) до 47,8% (при её наличии) [8]. Амплификация Her2/Neu в нашей модели обладала значимо минимальной взаимосвязью с прогнозом относительно всех изученных маркеров (X = 5,3, p = 0,02), что совпадает с данными мировых исследований [9].
Выводы
1. Ведущим независимым клинико-морфологиче-ским критерием выживаемости при Ак лёгкого TI-II клинических стадий служит показатель N.
2. Из биомолекулярных критериев ведущим параметром стала мутация гена ALK в клетках Ак лёгкого. Этот маркёр - второй по значимости в многофакторной прогностической регрессионной модели по Коксу.
3. Менее важными критериями выживаемости при Ак лёгкого являются размер опухоли, стадия процесса и амплификация гена Her2/Neu.
4. Данные о прогностической значимости мутации гена ALK значительно колеблются по данным различных авторов, что требует дальнейшего детального изучения.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. Lee J.K., Park H.S., Kim D.W. et al. Comparative analyses of overall survival in patients with anaplastic lymphoma kinase-positive and matched wild-type advanced nonsmall cell lung cancer. Cancer. 2012; 118: 3579-86.
2. Soda M., Choi Y.L., Enomoto M. et al. Identification of the transforming EML4-ALK fusion gene in non-small-cell lung cancer. Nature. 2007; 448: 561-6.
3. Al-Saad S., Al-Shibli K., Donnem T., Andersen S., Bremnes R.M., Bu-sund L.T. Clinical significance of epidermal growth factor receptors in non-small cell lung cancer and a prognostic role for HER2 gene copy number in female patients. J. Thorac. Oncol. 2010; 5: 1536-43.
4. Kwak E.L., Bang Y.J., Camidge D.R. et al. Anaplastic lymphoma kinase inhibition in non-small-cell lung cancer. N. Engl. J. Med. 2010; 363: 1693-703.
5. Mino-Kenudson M., Chirieac L.R., Law K. et al. A novel, highly sensitive antibody allows for the routine detection of ALK-rearranged lung adenocarcinomas by standard immunohistochemistry. Clin. Cancer Res. 2010; 16: 1561-71.
6. Demidova I., Grinevich V., Avdalian A. et al. Detection of ALK rearrangements in 4002 Russian patients: The utilityof different diagnostic approaches. Lung Cancer. 2017; 103: 17-23.
7. Warth A., Penzel R., Lindenmaier H., Brandt R., Stenzinger A., Herpel E. et al. EGFR, KRAS, BRAF and ALK gene alterations in lung adenocar-cinomas: patient outcome, interplay with morphology and immunophe-notype. Eur. Respir. J. 2014; 43: 872-3.
8. Lee J.O., Kim T.M., Lee S.H. et al. Anaplastic lymphoma kinase translocation: a predictive biomarker of pemetrexed in patients with non-small cell lung cancer. J. Thorac. Oncol. 2011; 6: 1474-80.
9. Nakamura H., Saji H., Ogata A., Hosaka M., Hagiwara M., Kawasaki N. et al. Correlation between encoded protein overexpression and copy number of the HER2 gene with survival in non-small cell lung cancer. Int. J. Cancer. 2003; 103: 61-6.
Поступила 04.05.17 Принята к печати 25.05.17
