Вступ

Рак грудної залози(РГЖ) є одним із найпоширеніших онкологічних захворюваньв Україні. За даними Національного канцер-реєстру України, стандартизований показник захворюваності на РГЗ у 2009 р. становить 60,5 випадки на 100 тис. жіночого населення. Хоча захворюваність злоякісними новоутвореннями грудних залозпостійно підвищується, смертність від нього має тенденцію до зниження .

РГЗ - це неоднорідна група пухлин, що відрізняються за морфологією, клінічному перебігута чутливості до лікування. Однак навіть гістологічно аналогічні пухлини мають різну природну історію, що зумовлено певною обмеженістю морфологічної класифікації РГЗ. Дослідження експресії генів клітинами РГЗ та їх кореляції з фенотиповими проявамидозволили виділити ряд біологічних підтипів РГЗ, які визначають природну історію, клінічні, патологічні та молекулярні властивості пухлини, а також є ключовими факторами, що передбачають прогноз перебігу та ефективність системної лікарської терапії. Використання у повсякденному клінічній практицітрудомістких та дорогих методик генетичного аналізунеможливо. Вивчення кореляції між експресією генів та імуногістохімічними маркерами в пухлини дозволило виділити ряд так званих молекулярних субтипів РГЗ, визначення яких можливе у рутинній клінічній практиці. На основі імуногістохімічного дослідження експресії клітинами карциноми грудної залози рецепторів до естрогену та прогестерону (ER та PR), а також рецептора епідермального фактора росту 2-го типу (Hеr2/neu, ErbB2), РГЗ можна класифікувати на 4 молекулярні підтипи, які відрізняються між собою за прогнозом течії та відповіддю на медикаментозну терапію. Молекулярні підтипи РГЗ, які мають принципове клінічне значення, наведені у табл. 1.

Таблиця 1.Імуногістохімічний фенотип молекулярних підтипів РГЗ

Молекулярний підтип	Імуногістохімічний портрет			Частота виявлення
	ER	РR	Hеr2/ neu
Luminal A	+	+	-	56–61%
Luminal B	+	+	+	9–16%
HER2+	-	-	+	8–16%
Triple negative (Basal-like)	-	-	-	8–20%

Виділяють люмінальний, HER2+ та тричі негативний (ТН) молекулярні підтипи РГЗ. До люмінальних відносяться пухлини, що експресують рецептори до ER і PR, і залежно від експресії Hеr2/neu їх класифікують на А (не експресують Hеr2/neu) і Б (експресують Hеr2/neu). HER2+ називаються пухлини з гіперекспресією Hеr2/neu та відсутністю ER та РR. Пухлини, негативні за 3 вище названими ознаками, відносяться до ТН (базальноподібного) РГЗ. Встановлено, що люмінальні типи пов'язані з менш агресивною течією та гарним прогнозомпорівняно з HER2+ та ТН РГЗ. ТН підтип пов'язаний з високою частотоюмутації BRCA1, агресивним перебігом, відсутністю реакції на гормонотерапію та трастузумаб, низькою загальною та безрецидивною виживанням.

Кореляція між імуногістохімічними маркерами та чутливістю пухлини до медикаментозному лікуваннюдобре вивчена і лежить в основі клінічних рекомендаційз ад'ювантного лікування РГЗ. Однак кількість досліджень, в яких оцінювали б взаємозв'язок між молекулярними підтипами і клініко-біологічними характеристиками РГЗ, обмежена.

Метою даного популяційного дослідження є вивчення поширеності, клініко-морфологічних особливостей, загальної та безрецидивної виживаності хворих на РГЗ залежно від молекулярного портрета.

матеріали та методи

Підбір пацієнтів

До дослідження включено 350 хворих на РГЗ у віці від 23 до 76 років ( середній вік- 53±1,7 року), які перебували на лікуванні в клініці кафедри онкології Національного медичного університетуімені О.О. Богомольця на базі хірургічного відділенняКиївського міського клінічного онкологічного центруз 1 січня 2005 р. до 31 грудня 2006 р.

У всіх пацієнток реєстрували вік на момент встановлення діагнозу, менструальну функцію, визначали розмір, гістологічний тип та ступінь диференціації пухлини, а також наявність метастазів у регіонарних лімфатичних вузлах(РЛУ).

Розмір пухлини оцінювали після вимірювання її максимального діаметра та класифікували згідно з Міжнародною TNM-класифікацією (5-е видання, 1997 р.) як Т1 (<2 см), Т2 (2–5 см), Т3 (≥5 см). Отсутствие менструаций у больных в течение 1 года до момента установления диагноза расценивалось как менопауза. Гистологический тип и степень дифференциации опухоли определяли в соответствии с национальными стандартами диагностики и лечения злокачественных новообразований, основанных на рекомендациях ведущих международных организаций. Для оценки метастатического поражения РЛУ из послеоперационного материала макроскопически отбирали 10 подозреваемых на наличие метастазов лимфатических узлов, из которых готовили гистологические препараты для микроскопического изучения.

Молекулярні підтипи РГЗ встановлювали на підставі результатів імуногістохімічного дослідження експресії ER, РR та Hеr2/neu. Всі пухлини розділили на 4 підтипи: люмінальний А (Luminal A) - ER+ та/або PR+, Hеr2/neu-, люмінальний Б (Luminal B) - ER+ та/або PR+, Hеr2/neu+, HER2+ (ER- та PR-, Hеr2/neu+), ТН (Triple negative) - ER- та PR-, Hеr2/neu-.

Усі хворі отримали ад'ювантну системну та променеву терапію згідно з національними стандартами лікування РГЗ. Однак при гіперекспресії Hеr2/neu жодна з пацієнток, включених до даного дослідження, в ад'ювантному режимі не отримувала трастузумаб.

Імуногістохімічне дослідження

З парафінових блоків готували зрізи товщиною 4-5 мікрон, які поміщали на стекла, попередньо оброблені полі-L-лізином. Потім матеріал досліджували за загальноприйнятою стандартною методикою з використанням наступних антитіл: ER – клон 1D5, PgR – клон 636, Hеr2/neu – клон СВ11.

Інтерпретацію результатів імуногістохімічної реакції проводили з використанням якісної оцінки ядерної реакції: негативна "-", слабко позитивна "+", помірно позитивна "++", виражено позитивна "+++" - та кількісної системи оцінки реакції у відсотках забарвлених пухлинних клітин.

При визначенні експресії Hеr2/neu відзначали вираженість забарвлення цитоплазматичної мембрани: реакція "-", "+" - відсутність гіперекспресії, реакція "+++" - гіперекспресія Hеr2/neu. Наявність гіперекспресії Hеr2/neu у випадках реакції "++" оцінювали за допомогою методу гібридизації in situз використанням флюоресцентної мітки FISH (fluorescence in situ hybridization - флюоресцентна in situгібридизація). Дослідження проводили у патогістологічній лабораторії Київського міського клінічного онкологічного центру (завідувачка лабораторії – доктор медичних наук Л.М. Захарцева).

Статистичний аналіз

Статистичну достовірність різниці між клініко-біологічними особливостями молекулярних типів РГЗ оцінювали за допомогою однофакторного дисперсійного аналізу (analysis of variance – ANOVA). Відмінності вважали статистично достовірними за рівня значимості (р)<0,05.

Загальну та безрецидивну виживання визначали за допомогою методу Каплана – Мейєра.

Усі статистичні розрахунки проводили з допомогою програми MS Exсel.

Результати

В результаті проведеного дослідження всіх хворих на основі даних імуногістохімічного дослідження експресії ER, РR та Hеr2/neu розділили на 4 групи: люмінальний А – 152 (57,5%) пацієнтки, ТН – 49 (26,5%), люмінальний Б – 28 (9%) та HER2+ - 15 (7%) жінок.

Клініко-біологічні характеристики різних молекулярних типів РГЗ представлені у табл. 2.

Таблиця 2.Клініко-біологічні характеристики молекулярних підтипів РГЗ

Характеристика пухлини	Усього n=350 (100%)	Luminal A n=201 (57,5%)	Luminal B n=31 (9%)	HER2+ n=26 (7%)	Triple negative n=92 (26,5%)	p
Стадія захворювання						0,82516
І стадія (T1N0M0)	140 (40%)	83 (41%)	13 (42%)	9 (35%)	35 (38%)
ІІА стадія (TisN1M0, T1N1M0, T2N0M0)	119 (34%)	63 (31,5%)	10 (32%)	9 (35%)	37 (40%)
ІІБ стадія (T2N1M0, T3N0M0)	91 (26%)	55 (27,5%)	8 (26%)	8 (30%)	20 (22%)
Вік на момент встановлення діагнозу						0,01335
<40 лет	16 (5%)	9 (4,5%)	3 (10%)	0	4 (4%)
40-49 років	93 (27%)	46 (23%)	7 (22,5%)	9 (34,5%)	31 (34%)
50-59 років	129 (37%)	83 (41%)	7 (22,5%)	8 (31%)	31 (34%)
60-69 років	85(24%)	48 (24%)	10 (32%)	6 (23%)	21 (23%)
70 і більше років	27 (8%)	15 (7,5%)	4 (13%)	3 (11,5%)	5 (5%)
Менструальна функція						0,03014
Пременопауза	139 (40%)	74 (37%)	10 (32%)	11 (42%)	44 (48%)
Менопауза	211 (60%)	127 (63%)	21 (68%)	15 (58%)	48 (52%)
Розмір пухлини						0,1525
<2 см	184 (52%)	109 (54%)	17 (55%)	10 (38%)	48 (52%)
2-5 см	160 (46%)	87 (43%)	14 (45%)	16 (62%)	43 (47%)
>5 см	6 (2%)	5 (3%)	0	0	1 (1%)
Гістологічний тип						0,04012
Дольковий	57 (16%)	38 (19%)	2 (6,5%)	2 (8%)	15 (16%)
Протоковий	254 (73%)	141 (70%)	26 (84%)	24 (92%)	63 (69%)
Змішаний*	19 (5%)	12 (6%)	1 (3%)	0	6 (6%)
Інші**	20 (6%)	10 (5%)	2 (6,5%)	0	8 (9%)
Ступінь диференціації пухлини						0,04236
G1	17 (5%)	10 (5%)	2 (7%)	1 (4%)	4 (5%)
G2	275 (78%)	165 (82%)	27 (86%)	21 (80%)	62 (67%)
G3	58 (17%)	26 (13%)	2 (7%)	4 (16%)	26 (28%)
Статус РЛУ						0,53607
Немає метастазів	214 (61%)	125 (62%)	18 (58%)	15 (58%)	56 (61%)
Метастази в ЛУ	136 (39%)	76 (38%)	13 (42%)	11 (42%)	36 (39%)

Примітки: *частково-протокова карцинома; **слизова, медулярна, папілярна карцинома.

Статистично значущої достовірності відмінностей у стадії захворювання між досліджуваними групами не виявлено, що свідчить про однорідний розподіл хворих у групах за цим критерієм.

Частота виявлення різних молекулярних підтипів РГЗ статистично достовірно залежить від наступних клініко-морфологічних характеристик: віку та менструальної функції на момент встановлення діагнозу, гістологічного типу та ступеня диференціації пухлини. У хворих віком 40-49 років достовірно частіше діагностують HER2+ та ТН підтипи РГЗ (34,5 та 34% випадків відповідно). Майже у половини пацієнток (48%) із ТН молекулярним типом діагноз встановлений у пременопаузі. У хворих, які на момент діагностування перебували в менопаузі, найчастіше зустрічається люмінальний А (63%) та люмінальний Б (68%) типи РГЗ.

Також статистично значущі відмінності між імуногістохімічними підтипами спостерігали при різних гістологічних типах та ступені диференціації пухлини. Долькові карциноми частіше діагностували при люмінальному А (19%) та ТН (16%) типах. Протоковий РГЗ реєстрували у 84 та 92% випадків HER2+ та люмінального Б молекулярних підтипах відповідно. Дольково-протокову, слизову, медулярну та папілярну карциному однаково часто виявляють при люмінальних та ТН типах РГЗ, проте в цьому дослідженні не зафіксовано жодного випадку перерахованих вище гістологічних варіантів при типі HER2+. У досліджуваних групах високодиференційовані (G1) пухлини визначають однаковою частотою. Помірнодиференційовані (G2) карциноми грудної залози характерні для люмінального А (82%) та Б (86%), а також HER2+ (80%) типів. У 28% пацієнток із групи ТН РГЗ виявлено низькодиференційовані (G3) пухлини.

Статистично достовірної взаємозалежності між імуногістохімічним фенотипом РГЗ та розміром первинної пухлини, а також статусом РЛУ не встановлено, що поряд зі стадією захворювання свідчить про рівномірний розподіл хворих у досліджуваних групах за цими показниками.

Результати аналізу 5-річного загального та безрецидивного виживання пацієнток з різними молекулярними типами РГЗ представлені на рис. 1 і 2, а також у табл. 3 та 4 відповідно.

Мал. 1.

Мал. 2.

Таблиця 3.Загальне виживання пацієнток залежно від молекулярного типу РГЗ

Молекулярний тип РГЗ	Загальна виживання хворих (роки)
	1	2	3	4	5
Luminal A	99%	95%	92%	80%	74%
Luminal B	100%	100%	92%	83%	58%
HER2+	100%	71%	57%	57%	57%
Triple negative	98%	90%	86%	69%	60%

Таблиця 4.Безрецидивне виживання пацієнток залежно від молекулярного типу РГЗ

Молекулярний тип РГЗ	Безрецидивне виживання хворих (роки)
	1	2	3	4	5
Luminal A	95%	84%	79%	66%	62%
Luminal B	100%	83%	67%	58%	42%
HER2+	85%	57%	57%	57%	57%
Triple negative	95%	81%	69%	57%	45%

Загальна виживання найбільш висока у пацієнток з люмінальним А (74%) типом РГЗ, а найнижча – при HER2+ та люмінальному Б (58 та 57% відповідно).

5-річне безрецидивне виживання гірше у хворих на люмінальний Б і ТН РГЗ (42 і 45% відповідно) порівняно з пацієнтками з люмінальним А імуногістохімічним підтипом.

Обговорення

Результати цього дослідження підтверджують варіабельність РГЗ, яка полягає в наявності різних молекулярних типів даної нозологічної форми. Поділ РГЗ на біологічні підтипи, які мають власну природну історію, знаходить все більше застосування у повсякденній клінічній практиці, оскільки дозволяють визначити прогноз перебігу захворювання та є ключовим фактором для вибору тактики системної медикаментозної терапії. Проте класифікація на молекулярні типи не замінює, а скоріше доповнює важливі традиційні прогностичні критерії, такі як вік та стан менструальної функції на момент встановлення діагнозу, розмір та ступінь диференціації пухлини, наявність метастазів у РЛВ, а також виявлення супутньої патології.

Визначення молекулярних типів РГЗ на основі імуногістохімічної оцінки експресії ER, РR та Hеr2/neu є недорогим та досить інформативним, але водночас спрощеним методом діагностики. Завдяки впровадженню нових маркерів молекулярна класифікація зазнає змін, що дозволяє підвищити її прогностичну достовірність. Так, наприклад, при високій мітотичній активності клітин (Кі-67 >14%) пухлини з люмінальним А фенотипом, згідно з рекомендаціями Сент-Галленського конгресу з лікування РГЗ (2011 р.), віднесені до люмінального Б Her2/neu-негативного молекулярного підтипу. Необхідність виділення люмінального Б Her2/neu-негативного типу РГЗ продиктована особливостями природної історії цих пухлин, яка більше подібна до природної історії люмінальних Б, ніж люмінальних А пухлин. Тому пацієнткам з ER+ та/або PR+, Her2/neu-РГЖ при високій мітотичній активності пухлини, яка визначає поганий прогноз перебігу захворювання, перед призначенням антигормональної терапії показано проведення ад'ювантної поліхіміотерапії.

Отримані у цьому популяційному дослідженні результати свідчать, що частота виявлення різних молекулярних типів РГЖ, визначених з урахуванням иммуногистохимической оцінки експресії ER, РR і Hеr2/neu, неоднакова. Найчастіше зустрічається люмінальний А (57,5%) молекулярний підтип РГЗ, другим за частотою є ТН (26,5%), потім люмінальний Б (9%) та HER2+ (7%) типи.

Люмінальний А імуногістохімічний тип РГЗ у більшості випадків діагностують у пацієнток після 50 років, які перебувають у менопаузі. Даний варіант РГЗ найчастіше характеризується пайчастим гістологічним типом і помірним ступенем диференціації пухлини. 5-річна загальна та безрецидивна виживання хворих із цим молекулярним типом РГЗ найбільш висока і становить 74 і 62% відповідно.

ТН РГЗ частіше виявляють у хворих віком від 40 до 60 років незалежно від стану менструальної функції, для нього характерний часточковий гістологічним тип у 16% випадків, і у 28% дані пухлини є низькодиференційованими. Порівняно з люмінальним А типом у хворих на ТН РГЗ 5-річна загальна та безрецидивна виживання нижча і становить 60 і 45% відповідно.

Люмінальний Б молекулярний тип, як і люмінальний А, найчастіше діагностують у жінок після 50 років, які перебувають у постменопаузі. Більш ніж у 80% випадків це помірковано диференційована протокова карцинома. У пацієнток з люмінальним Б РГЗ – найменша 5-річна загальна та безрецидивна виживання та становить 58 та 42% відповідно.

HER2+ тип, як і ТН, частіше виникає у пацієнток віком від 40 до 60 років незалежно від статусу менструальної функції, практично завжди є помірно диференційованою карциномою. 5-річна загальна та безрецидивна виживання однакова і становить 57%.

Отже, найбільш сприятливим молекулярним підтипом РГЗ з точки зору прогнозу перебігу є люмінальний А. Несприятливий клінічний перебіг люмінального Б та HER2+ типів, можливо, пов'язаний із відсутністю терапії трастузумабом.

Список використаної літератури

1. Бюлетень Національного канцер-реєстру №12. «Рак в Україні, 2009–2010», Київ: 2011.

2. Perou C.M., Sorlie T., Eisen M.B. та ін. (2000) Molecular portraits of human breast tumours. Nature, 406 (6797): 747-752.

3. Sorlie T., Perou C.M., Tibshirani R. та ін. (2001) Gene expression patterns of breast carcinomas distinguish tumor subclasses with clinical implications. Proc. Natl. Acad. SCI. USA, 19 (98): 10869-10874.

4. Sorlie T., Tibshirani R., Parker J. та ін. (2003) Repeated observation of breast tumor subtypes in independent gene expression data sets. Proc. Natl. Acad. SCI. USA, 14 (100): 8418-8423.

5. Sotiriou C., Neo S.Y., McShane L.M. та ін. (2003)Breast cancer classification and prognosis based on gene expression profiles from population-based study. Proc. Natl. Acad. SCI. USA, 18 (100): 10393-10398.

6. Carey L.A., Perou C.M., Livasy C.A. та ін. (2006) Race, breast cancer subtypes, і survival в Carolina Breast Cancer Study. JAMA, 21 (295): 2492-2502.

7. Foulkes W.D., Stefansson I.M., Chappuis P.O. та ін. (2003) Germline BRCA1 mutations and a basal epithelial phenotype in breast cancer. J. Natl. Cancer Inst., 19 (95): 1482-1485.

8. Liu H., Fan Q., Zhang Z. та ін. (2008) Basal-HER2 phenotype shows poorer survival що basal-like phenotype в hormone receptor-negative invasive breast cancers. Hum. Pathol., 2 (39): 167-174.

9. Goldhirsch A., Wood W.C., Coates A.S. та ін. (2011) Strategies for subtypes-dealing with diversity breast cancer: highlights of St Gallen International Expert Consensus on Primary Therapy of Early Breast Cancer 2011. Ann. Oncol., 8 (22): 1736-1747.

Молекулярні типи раку грудної залози, визначені на основі імуногістохімічних маркерів: клініко-біологічні особливості та прогноз перебігу

І.Б. Щепотін¹, О.С. Зотов¹, Р.В. Любота, М.Ф. Анікусько², І.І. Любота²

¹Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, Київ

2 Київський міський клінічний онкологічний центр

РезюмеРак грудної залози - неоднорідна група опухолей, які відрізняються етіологією, морфологічною картиною, клінічним перебігом та чутливістю до проведеного лікування. Метою даного популяційного дослідження було вивчення поширеності, клініко-морфологічних особливостей, загальної та безрецидивної виживаності хворих на РГЗ залежно від молекулярного типу. Обстежено 350 пацієнток із РГЗ у віку від 23 до 76 років (середній вік - 53±1,7 року), які проходили лікування у клініці кафедри онкології Національного медичного університету імені О.О. Богомольця на базі хірургічного відділення Київського міського клінічного онкологічного центру у 2005–2006 роках. Виявлено статистично значущі відмінності між молекулярним типом РГЗ та клініко-морфологічними особливостями, а саме: вік і статус менструальної функції на момент встановлення діагнозу, гістологічний тип та ступінь диференціювання опухоли, а також загальна та безрецидивна виживаність хворих.

Ключові слова:рак грудної залози, молекулярні типи, прогноз перебігу, клініко-морфологічні особливості.

Molecular typs of breast cancer, встановлені на основі історичних і хімічних марок: клінічних і біологічних характеристик і prognosis

I.B. Schepotin¹, A.S. Zotov¹, R.V. Liubota¹, N.F. Anikusko², I.I. Lіubota²

¹A.A. Bogomolets National Medical University, Київ

2 Kyiv municipal клініка

Сумарні. Breast cancer (BC) є heterogeneous group of tumors that has different etiology, morphological pattern, clinic course and sensitivity to the treatment. Айм цієї студії був до investigate population prevalence, клінічним і morphological features, загальний і розслаблення-безперебійних пацієнтів BC depending on molecular type. Study involved 350 patients with BC 23 to 76 years (mean age 53±1,7 years). Bogomolets National Medical University, заснований на сучасному відділі київського центру Клінічного центру в 2005-2006 роках. Статистично значний характер між типом BC молекулярними і morphological features, namely age and status of menstrual function at the time diagnosis, histological type and degree of tumor differentiation, as well as general and disease-free survival of patients.

Key words: breast cancer, molecular types, prognosis, clinic і morphological features.

У РНВЦ онкології та медрадіології ім. Н. Н. Александрова сьогодні виконується 56 наукових проектів, із них 23 пов'язані з молекулярно-генетичними дослідженнями. Проводяться вони в Республіканській молекулярно-генетичній лабораторії канцерогенезу (онковиділення генетики, клітинних та біочіпових технологій, вірусології, імунології та протеоніки).

Традиційні засоби діагностики вичерпують свій потенціал, вважає заступник директора з наукової роботи РНПЦ, член-кореспондент НАН Білорусі, доктор мед. наук, професор Сергій Червоний. - Настав час використовувати такий резерв, як молекулярно-генетичні дослідження. Вони дають змогу з високою точністю тестувати пухлини для визначення хіміочутливості, за генетичним портретом пацієнта встановлювати спадковий характер захворювання та цілеспрямовано діяти на випередження, призначаючи адресне лікування.

У 2016 році через РНПЦ пройшло близько 10 000 пацієнтів, приблизно 7 000 із них було виконано молекулярно-біологічні дослідження; масштабне профільування пухлини для індивідуалізації терапії було проведено приблизно сотню людей. На підставі молекулярно-біологічних маркерів виконувалася діагностика пухлин ЦНС, м'яких тканин і кісток, лімфоми, велися дослідження з оцінки спадкових ризиків розвитку злоякісних новоутворень, моніторингу концентрації лексистів у рідинах організму для індивідуальної корекції дози препарату, розроблялися та впроваджувалися технології.

Для впровадження досягнень молекулярної біології у вітчизняну клініку вже отримано перші міжнародні сертифікати, придбано сучасне обладнання для виконання методик флуоресцентної гібридизації in situ, молекулярного секвенування, полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР), імуногістохімії, хромато-масс-спектрометр.

Біолог Вікторія Майорова проводить пробопідготовку зразків для проведення ПЛР-реакції.

Нові розробки

Метод оцінки прогнозу клінічного перебігу раку сечового міхура за допомогою комплексного аналізу клініко-морфологічних параметрів пухлини та молекулярно-генетичного статусу гена FGFR3.

На основі цього аналізу було створено модель молекулярних шляхів патогенезу раку сечового міхура. Залежно від наявності певної мутації патологія може розвиватися двома шляхами: так званий поверхневий рак, що характеризується низькою злоякісністю та сприятливим прогнозом (мутації у генах FGFR3 та HRAS); більш агресивний м'язово-інвазивний рак, який рано дає метастази і характеризується несприятливим прогнозом (мутації в генах TP53 і RUNX3).

За допомогою цього методу було виділено групу пацієнтів з дуже високим ризиком прогресування захворювання, у яких виявлено мутації в генах TP53 та RUNX3. Це важливо для прогнозу перебігу захворювання та визначення ступеня агресивності лікування. Знаючи, що у пацієнта пухлина буде розвиватися як поверхнева, після лікування в основному контролюватиметься сечовий міхур.

Якщо ж передбачається прогресування захворювання, то щодо метастазування відстежуватиметься стан інших внутрішніх органів. Крім того, можуть бути визначені пацієнти, яким треба негайно виконувати радикальне видалення сечового міхура, інакше розвинуться метастази.

Неінвазивний комплексний метод молекулярно-генетичної та променевої діагностики раку передміхурової залози.

Таке обстеження має проводитися, коли пацієнту з високим рівнем простат-специфічного антигену (ПСА) у крові виконано первинну біопсію, яка виявилася негативною. Зазвичай через півроку виконується ще одна біопсія, слідом ще одна (і так 10-15 разів), проте це агресивне дослідження, тому потрібно рішення, що дозволяє обмежитися тільки одним подібним втручанням. Вчені знайшли вихід. Завдяки визначенню в сечі експресії онкогену PCA3 та химерного гена TMPRSS2-ERG можна виділяти пацієнтів, яким дійсно необхідно виконувати біопсію (в інших можна почекати).

Розробка та впровадження методу трансплантації тканинно-інженерних дихальних шляхів з їх ураженням пухлинної або рубцевої етіології.

Йдеться про категорію пацієнтів, які помирають протягом 2–5 місяців. Було запропоновано метод децелюляризації трупної трахеї, по суті, з приготуванням матриці, потім заселенням її хондроцитами і після цього - епітеліоцитами. Крім того, технологія передбачає реваскуляризацію трахеї з подальшою трансплантацією пацієнтам. Усе це робиться з метою заміщення дефекту трахеї після видалення пухлини чи рубця. Наразі проведено 3 операції. Усі пацієнти живуть вже понад півроку – це вважається обнадійливим результатом.

Лікар лабораторної діагностики Стукалова Ірина Володимирівна та старший фельдшер-лаборант Пищик Наталія Захарівна виготовляють підготовку аналізатора для виділення ДНК вірусу папіломи людини.

Плани та перспективи

Спільно з Інститутом генетики та цитології НАН Білорусі заплановано тему «Протеомні та молекулярно-генетичні дослідження стовбурових пухлинних клітин (СОК) колоректального раку для розробки нових методів спрямованої клітинної терапії» (програма Союзної держави «Стовбурова клітина – 2»).

На моделі, стійкій до 5-фторурацилу клітинної лінії колоректального раку, планується вивчити роль СОК у механізмах пухлинної прогресії та підібрати можливі молекулярні мішені спрямованого впливу на СОК методами клітинної терапії на основі вакцин з використанням дендритних клітин та/або дендритних клітин та лімфокінів-активованих . Це буде новий етап імунотерапії злоякісних пухлин.

Біолог Ігор Северин у кріобанку пухлинних клітинних ліній.

Ще один проект – «Розробка технології виявлення ризику онкологічних захворювань на основі молекулярно-генетичних та епігенетичних маркерів» (програма Союзної держави «ДНК-ідентифікація»). Планується розробити інноваційну ДНК-технологію, що дозволяє визначити молекулярно-генетичні та епігенетичні маркери ризику рецидивування чи прогресування захворювання у пацієнтів із колоректальним раком. За оцінками фахівців, нова технологія дозволить вчасно провести профілактичне лікування та запобігти появі метастазів.

Сигнал подає мікроРНК

Перспективним напрямом досліджень стає вивчення епігенетичних механізмів регуляції, тобто процесів, які не торкаються структури генів, проте змінюють їхній рівень активності. Одним із них є РНК-інтерференція - механізм придушення експресії генів на етапі трансляції, коли РНК синтезується, але не виявляє себе в білку. І якщо виявляється високий рівень експресії якоїсь мікроРНК, можна припустити, що у цьому органі є проблема.

Сімейство генів мікроРНК становить трохи більше 1% всього геному людини, але регулює експресію майже третини всіх генів. Ряд виконуваних наукових проектів присвячено вивченню мікроРНК за різних пухлин. У відділенні розробляється неінвазивний метод діагностики герміногенних пухлин яєчка, що ґрунтується на визначенні в крові експресії панелі мікроРНК. Це сімейство молекул, крім діагностики захворювань, використовується для прогнозування перебігу онкозахворювань і для вибору індивідуальної лікарської терапії.

Завдання дослідження – визначити маркери несприятливого прогнозу (можна виділити групу таких пацієнтів та підібрати додаткове лікування). Також важливо визначити спектр мікроРНК. Він свідчить про чутливість до певних схем хіміотерапії (мова про РМЗ, для якого знайдено панель маркерів).

Вивчаючи молекулярні характеристики під час лікування, можна коригувати схему лікування у разі додаткових мутацій. Метод називається «рідкою» біопсією: за аналізом крові можна стежити за генетичними змінами і набагато раніше передбачати прогрес розвитку захворювання.

Препарати для терапії дорогі та високотоксичні, тому важливо на ранніх етапах визначити резистентність до лексики та знайти заміну.

Молекулярне профіль передбачає визначення генетичних порушень, характерних для кожної конкретної пухлини, оскільки відомо, що одні й ті самі нозологічні форми розрізняються за молекулярними характеристиками. Знати молекулярний портрет пухлини необхідно і для прогнозування перебігу онкопроцесу та індивідуалізації лікування. Персоналізований підхід до призначення цитостатичних препаратів та засобів спрямованої терапії у онкопацієнтів з урахуванням молекулярних біомаркерів чутливості та токсичності забезпечує найточніший підбір лексредств.

В рамках молекулярного профілювання пухлин на підставі масштабного аналізу даних світових публікацій розроблено багатоплатформні панелі біомаркерів РМЗ, раку яєчників, колоректального раку, недрібноклітинного раку легені, меланоми, призначені для вибору системної протипухлинної терапії.

Хімік Колос Ольга Костянтина запускає синтез олігонуклеотидів.

Чи потрібно розширювати географію досліджень?

Ганна Портянко,

завідувачка Республіканської

молекулярно-генетичної

лабораторією канцерогенезу,

доктор мед. наук:

На етапі з групи глиобластом виділили варіанти, які характеризуються різним прогнозом. З морфологічної точки зору легко переплутати гліобластому та анапластичну олігодендрогліому: при фарбуванні гематоксиліном-еозином вони виглядають практично однаково. Але завдяки генетичним тестам ми бачимо відмінності. Більше того, це рутинно виконується у нашому патологоанатомічному відділенні.

Подібним чином розмножилися і лімфоми. Наприклад, завдяки молекулярно-генетичному тестуванню було виділено кілька лімфом із лімфоми Ходжкіна. Раніше на підставі гематоксилін-еозинової гістології їх класифікували як лімфому Ходжкіна, а коли з'явився молекулярно-генетичний аналіз за Т-клітинним рецептором, з'ясувалося, що це фолікулярна Т-клітинна лімфома.

Як це позначається на лікуванні? Насамперед, можна дати більш точний прогноз. Якщо у людини гліобластома, то медіана виживання становить 1 рік, а якщо мова про анапластичній олігодендрогліомі, то 10 років.

Ми розвиваємо зв'язки із закордонними фахівцями з найкращих європейських наукових центрів. Разом із колегами з Німеччини намагаємося розвинути важливі напрямки протеоміки – аналіз не одного білка, а протеома загалом. Створено весь цикл, починаючи від цитологічного препарату, є система лазерної мікродисекції на базі мікроскопа, яка дозволяє з великої пухлини виділити саме пухлинні клітини, зробити після цього мас-спектрометрію та визначити спектр усіх білків у цій пухлині.

Чи потрібно розширювати географію досліджень? Думаю, для країни достатньо мати один такий центр – Республіканську молекулярно-генетичну лабораторію канцерогенезу, де можна оперативно виконувати всі необхідні молекулярно-біологічні дослідження (в т. ч. із гістологічним матеріалом, отриманим із областей).

У нас є можливість проводити не лише гістологічну діагностику, а й попередню діагностику за допомогою проточного цитофлуориметру. Буквально протягом години після того, як у людини видалили лімфатичні вузли, ми можемо заздалегідь сказати, чи є лімфома (і якщо так, то яка). Це велика підмога для клініцистів.

Біолог Анастасія Пашкевич завантажує зразки у генетичний аналізатор.

Чого побоювалася Анджеліна Джолі?

Ми вивчаємо генетичні поломки, що виникають у процесі розвитку пухлини, – розповідає завідувачка онкологічного відділення генетики Республіканської молекулярно-генетичної лабораторії канцерогенезу Олена Субоч. - Актуальний напрямок – оцінка спадкових ризиків розвитку онкозахворювань. Спадкові форми пухлин становлять 1–2 % усіх онкопатологій, і тут мають застосовуватися спеціальні схеми лікування та оперативного втручання. Важливою метою виявлення сімейних пухлинних синдромів є ідентифікація ще здорових родичів пацієнта, які мають патогенні мутації. Через війну можна розробити комплекс заходів, вкладених у запобігання несприятливого результату онкопатології.

На слуху приклад: американська актриса Анджеліна Джолі, яка має мутацію в гені BRCA1, що збільшує ризик розвитку РМЗ, пішла на радикальну операцію, щоб запобігти виникненню злоякісної пухлини.

Вчені Республіканської молекулярно-генетичної лабораторії канцерогенезу займаються цією патологією.

За грантом Білоруського республіканського фонду фундаментальних досліджень у 2015–2017 роках було виконано роботу «Систему алельної дискримінації мутаційного статусу генів BRCA1 та BRCA2 при злоякісних новоутвореннях молочної залози людини». Проведено популяційне дослідження, і виявилося, що частота мутацій у генах BRCA1 та BRCA2 становить приблизно 2,5 % серед жінок (частотний спектр мутацій відрізняється від того, що спостерігається у мешканців сусідніх країн).

Для кожної популяції типовий власний діапазон генетичних порушень. Знаючи характерні мутації, можна насамперед протестувати їх, а потім шукати інші варіанти. Результатом виконання наукового проекту стала розробка системи аллельної дискримінації мутаційного статусу генів BRCA1/BRCA2 з використанням полімеразної ланцюгової реакції в режимі реального часу. Виділили 5 основних мутацій, що зустрічаються у білоруських жінок.

Фахівці онкологічного відділення генетики також тестують велику панель маркерів, що дозволяє оцінити ризик розвитку раку яєчників, ендометрію, щитовидної залози, нирки, колоректального раку, меланоми, поліпозних синдромів.

На сьогодні є нові міжнародні класифікації пухлин головного мозку та лімфом, що потребують обов'язкового проведення молекулярно-генетичних досліджень. Тому у відділеннях генетики та клітинних технологій розробляється алгоритм діагностики таких захворювань із використанням біомаркерів.



Одним із найбільш сучасних та високотехнологічних методів діагностики раку є генетичні (молекулярні) тести. Ці дослідження дозволяють не лише визначати спадкову схильність до тих чи інших онкологічних захворювань, а й оцінювати доцільність призначення хіміотерапії та визначити ступінь агресивності раку.

У Першому медичному центрі Тель-Авіва проводять найбільш ефективні та доведені генетичні дослідження з більш ніж 900 існуючих на даний момент. При цьому надається послуга дистанційного тестування, коли пацієнту не потрібно летіти до Ізраїлю. Достатньо відправити поштою зразок матеріалу (після пункції чи операції), дотримуючись деяких правил, і очікувати результатів дослідження.

Oncotype DX

Це молекулярне дослідження застосовується при раку молочної залози. Залежно від цілей дослідження типу пухлини та індивідуальних особливостей пацієнтки розрізняють декілька видів Oncotype DX.

Oncotype DX Breast

Тест використовується визначення ступеня диференціації пухлинних клітин раку грудей (відповідно визначається ймовірність рецидиву). Застосовується після проведення операції видалення пухлини для з'ясування доцільності призначення хіміотерапії. Дослідження підходить для естроген-позитивних пухлин (ER+), інвазивного раку грудей без метастазування у регіонарні лімфатичні вузли.

Стандартними ознаками для вибору тактики лікування після операції є:

До появи генетичних тестів ці три ознаки були єдиним джерелом інформації, на підставі якого визначалася тактика про подальше призначення хіміотерапії. Однак, далеко не завжди агресивність ракових клітин та, відповідно, ймовірність віддаленого рецидиву корелює з розмірами пухлини та наявністю метастазів у лімфатичних вузлах.

Сьогодні у світовій медицині генетичний тест Oncotype DX є золотим стандартом та провідним критерієм для вибору тактики терапії при раку грудей. Він дозволяє як запобігти рецидиву захворювання, так і уникнути непотрібного призначення хіміотерапії та всіх пов'язаних з нею побічних ефектів.

Fish-тест на рецептори до Герцептину

Є імуногістохімічним дослідженням, за допомогою якого на ракових клітинах виявляються специфічні рецептори (HER-2, PR, ER), які роблять її чутливою до лікарських препаратів таргетних. Таким, зокрема, є препарат Герцептин, що належить до класу моноклональних антитіл. Він давно успішно застосовується при лікуванні раку молочної залози в Ізраїлі та показав хороші результати щодо продовження життя та запобігання рецидивам навіть у запущеній стадії та наявності метастазів.

Приблизно в 1 із 4 випадків раку молочної залози пухлина виявляється чутливою до терапії Герцептином і з'ясувати це дозволяє молекулярний тест на специфічні рецептори. Перевагою лікування біологічними препаратами порівняно зі стандартними методами (радіо та хіміотерапія) є відсутність шкідливих побічних явищ.

Молекулярний тест гена CYP2D6

Застосовується виключно у випадках гормон-залежних пухлин молочної залози. У таких ракових клітинах присутні рецептори до гормонів - естрогену та прогестерону, що робить їх чутливими до дії гормональної терапії (особливо у жінок у період клімаксу).

Дослідження показали, що застосовувані гормон замісні препарати перетворюються в печінці на активну діючу речовину завдяки особливому ферменту CYP2D6, що кодується однойменним геном. У середньому до 10% людей мають мутацію цього гена, через яку повноцінна трансформація гормонів неможлива.

Генетичний тест дає можливість виявити цю мутацію і таким чином визначити, чи буде ефективним лікування гормональними препаратами та оцінити ризик розвитку рецидиву. У Першому медичному центрі Тель-Авіві це дослідження проводиться з матеріалом із слини пацієнта.

Oncotype DX Colon

Молекулярне дослідження, яке застосовується при раку товстого кишечника для комплексного зважування ризику розвитку рецидиву та ступеня пухлинної прогресії. Суть тесту полягає в аналізі складним програмним забезпеченням 12 генів ДНК ракової клітини, які відповідають за ступінь диференціації, атиповості та генних аберацій. Результат аналізу перетворюється на числовий вигляд і має значення від 0 до 100.

Дослідження Oncotype DX Colon призначається пацієнтам із злоякісними пухлинами товстої кишки 2-ї стадії після операції видалення первинної пухлини та за умови відсутності метастазів у регіонарних лімфатичних вузлах. Близько 15% пацієнтів із раком товстого кишечника мають не агресивну форму пухлини, не схильну до рецидиву. Тест дозволяє оцінити цей ризик та уникнути непотрібного призначення хіміотерапії.

Тривалість генетичного тестування Oncotype DX Colon в Ізраїлі становить близько двох тижнів, а матеріал береться безпосередньо з первинної пухлини. Оцінку роблять за 100-бальною шкалою, проводиться комплексний висновок та вибирається подальша тактика лікування.

Тест K-RAS

Специфічний генетичний тест, який дозволяє визначити чутливість раку товстої та до таргетної терапії препаратом Сетуксимаб. Препарат є моноклональним антитілом, яке вибірково блокує рецептори EGFR пухлинних клітин. Агресивність раку товстої та прямої кишки безпосередньо залежить від експресії специфічних рецепторів епідермального фактора росту (EGFR).

K-RAS є білок, який бере участь у каскаді реакцій, що контролюють клітинний поділ епітелію кишечника. Мутації в гені, що кодує цей білок, призводять до того, що лікування Сетуксимаб стає неефективним. Приблизно 60% людей немає цієї мутації, у разі негативного результату тесту можна призначати препарат.

Тест K-RAS є надзвичайно важливим діагностичним критерієм у сучасній онкології. Це пов'язано з тим, що лікування Сетуксимабом продовжує життя на 2-5 років або навіть призводить до повного одужання хворих із занедбаними формами новоутворень товстої та прямої кишки. Ще 10 років тому метастатичний рак цих відділів шлунково-кишкового тракту вважався невиліковним і хворі отримували паліативну терапію, із впровадженням біологічної терапії пацієнти отримали шанс на одужання.

Тест на EGFR мутацію

Цей генетичний тест застосовується при недрібноклітинному раку легень. Є два ферменти, які контролюють розмноження клітин – тирозин-кіназу та епідермальний фактор росту EGFR. Тому в сучасних методах таргетної терапії пухлин застосовуються два препарати, що інгібують ці ферменти, Ерлотиніб та Гефетиніб.

За статистикою від 15 до 20% пацієнтів мають мутацію гена EGFR, тому їм слід призначати таргетне лікування у вигляді моноклональних антитіл замість хіміопрепаратів другої лінії. Особливо актуально це для 3 та 4 стадій недрібноклітинного раку легень з наявністю метастазів. Ерлотиніб та Гефетиніб можуть роками інгібувати зростання ракових клітин та викликати тривалу ремісію у пацієнта. До того ж, моноклональні антитіла не мають негативних побічних дій, як хіміотерапія (цитотоксичний ефект), оскільки не впливають на здорові клітини.

Комплексне обстеження Target Now

Кожна атипова ракова клітина має свій унікальний набір рецепторів та експресію генів так само, як у кожної людини унікальні відбитки пальців. Від їх наявності чи відсутності залежить ефективність хіміотерапії та лікування біологічними таргетними препаратами.

Сучасний етап розвитку лікування моноклональними антитілами набув такого розмаху, що для максимально ефективного підбору препарату потрібно провести масу молекулярних тестів. Методика Target Now дозволяє об'єднати їх все в одне дослідження, яке точно відобразить генетичний код атипової клітини.

Вперше офіційні результати випробувань тесту було представлено у 2009 році на конференції Американської Асоціації досліджень онкологічних захворювань. За ними у понад 98% пацієнтів із запущеною формою раку (наявність метастазів) вдалося отримати повну картину молекулярних мішеней та підібрати відповідну таргетну терапію. Більше того, у 30-35% пацієнтів внаслідок модифікованої терапії за результатами Target Now спостерігалося значне поліпшення якості життя та збільшилася тривалість життя.

Тест показаний до застосування у пацієнтів, попереднє лікування яких виявилося не ефективним, або з метастазами будь-якої локалізації. Для проведення дослідження необхідний матеріал із тканини пухлини (біопсія, або після операції).

Mamma Print

Цей генетичний тест призначений визначення ризику розвитку рецидиву після раку молочної залози. За рекомендаціями американської Food and drug administration (FDA) тест показаний пацієнткам з будь-якою формою раку грудей молодше 60 років, без метастатичного ураження лімфатичних вузлів та за умови, що пухлина має розмір менше 5 сантиметрів.

Суть дослідження полягає в молекулярному аналізі експресії 70 генів ракової клітини з подальшою оцінкою агресивності пухлини та виведення підсумкового ризику рецидиву за допомогою математичної формули. Результат дозволяє вибрати тактику лікування та визначити доцільність призначення хіміотерапії пацієнтам.

Відмінність Mamma Print від аналогічних генетичних тестів полягає в тому, що дослідження проводиться на зразку "свіжої" тканини, тому обов'язково при ньому перебування пацієнтки в Ізраїлі для проведення пункції або операції. На результат чекати потрібно близько тижня, але після процедури можна їхати додому і отримати відповідь письмово.

Заповнити заявку на лікування

Завершуємо цикл статей про онкологічні захворювання.
Сьогодні докладно розповість, що таке молекулярне тестування та як воно впливає на постановку діагнозу.

На фото: Владислав Мілейко, керівник напряму,
біомедичний холдинг "Атлас".

Щоб зрозуміти, як працює молекулярна діагностика і яке вона займає в онкології, потрібно спочатку розібратися в механізмах, які у пухлини.

Молекулярні процеси у пухлини

Мутації в протоонкогенах і генах-супресорах, які відповідають за поділ і смерть клітини, призводять до того, що клітина перестає дотримуватися інструкції та синтезує білки та ферменти неправильно. Молекулярні процеси виходять з-під контролю: клітина постійно ділиться, відмовляється вмирати та накопичує генетичні та епігенетичні мутації. Тому злоякісні новоутворення часто називають хворобою геному.

У клітинах пухлини можуть відбуватися сотні тисяч мутацій, але лише кілька з них сприяють зростанню, генетичному розмаїттю та розвитку пухлини. Вони називаються драйверними (driver). Інші мутації, «пасажирські» (passanger), самі собою не роблять клітину злоякісної.

Драйверні мутації створюють різні популяції клітин, що забезпечує різноманітність пухлини. Ці популяції чи клони по-різному реагують лікування: деякі їх стійкі і призводять до рецидиву. До того ж, різна чутливість клонів до терапії може призвести до радикальної зміни молекулярного профілю в ході лікування: навіть незначні на початку популяції клітини можуть отримати перевагу і стати домінуючими в кінці лікування, що призведе до стійкості та розвитку пухлини.

Молекулярна діагностика

Драйверні мутації, зміни в кількості або структурі білків використовують як біомаркери - мішені, за якими підбирають лікування. Чим більше мішеней відомо, тим точнішим може бути вибір із потенційно ефективних схем лікування.

Відокремити драйверні мутації від інших та визначити молекулярний профіль пухлини непросто. Для цього застосовується технологія секвенування, флуоресцентної гібридизації in situ (FISH), мікросателітного аналізу та імуногістохімії.

Методи секвенування нового покоління дозволяють виявити драйверні мутації, включаючи ті, що роблять пухлину чутливою до таргетної терапії.

За допомогою технології FISH підфарбовують ділянки хромосом, на яких розташований певний ген. Дві з'єднані різнокольорові точки - це химерний чи злитий ген: коли результаті перебудови хромосом разом з'єднуються ділянки різних генів. Це може призвести до того, що онкоген потрапить під вплив регуляції іншого активного гена. Наприклад, злиття генів EML4 та ALK має ключове значення у разі раку легені. Протоонкоген ALK активується під впливом свого "партнера" ​​з перебудови, що призводить до неконтрольованого поділу клітин. Онколог, враховуючи перебудову, може застосувати ліки, які будуть спрямовані проти активованого продукту гена ALK (Кризотініб).

Флуоресцентна гібридизація in situ (FISH).

Мікросателітний аналіз показує ступінь порушення системи репарації ДНК, а імуногістохімія – білкові біомаркери, розташовані на поверхні, у цитоплазмі та ядрах пухлинних клітин.

Всі ці дослідження входять до нового продукту біомедичного холдингу «Атлас» – тест Solo. За допомогою такого тесту онколог отримує інформацію про молекулярний профіль пухлини і про те, як він впливає на потенційну ефективність широкого спектру протипухлинних препаратів.

Фахівці Solo досліджують до 450 генів та біомаркерів, щоб оцінити, як пухлина може відповісти на застосування більш таргетних препаратів для лікування онкологічних захворювань. Для деяких із них аналіз біомаркера продиктований виробником. Для інших використовують дані клінічних досліджень та рекомендації міжнародних співтовариств онкологів.

Крім вибору мішеней для таргетної терапії, молекулярне профільування допомагає виявити мутації, які навпаки роблять пухлину стійкою до певного лікування, або генетичні особливості, пов'язані з підвищеною токсичністю і вимагають індивідуального підбору дози ліків.

Для досліджень використовується матеріал біопсії або парафінізованих блоків післяопераційного матеріалу.

Молекулярне профіль дає додаткову інформацію про захворювання, але вона не завжди застосовується для вибору лікування. Наприклад, у ситуаціях, коли стандартна терапія має достатню ефективність або показано хірургічне лікування. Можна визначити клінічні ситуації коли таке дослідження може бути найкорисніше:

• Рідкісний вид пухлини;
• Пухлини з невстановленим первинним осередком (невідомо, де спочатку з'явилася пухлина, яка дала метастази);
• тих випадків, коли потрібен вибір з кількох варіантів застосування таргетної терапії;
• Вичерпані можливості стандартної терапії потрібне експериментальне лікування чи включення пацієнта до клінічних досліджень.

Фахівці проекту Solo консультують онкологів чи пацієнтів та підказують, чи потрібен тест у цьому випадку.

Прецизійна медицина та клінічні дослідження

Зазвичай у медичній практиці застосовують загальні стратегії на лікування пацієнтів із певним діагнозом. Для дрібноклітинного раку легені використовується одна стратегія, для недрібноклітинного - інша. Для онкологічних захворювань цей метод підходить не завжди. Через відмінності на молекулярному рівні навіть при тому самому типі пухлини пацієнти можуть отримати неефективне або зайве лікування.

Зі збільшенням досліджень та винаходом таргетних препаратів, підхід до лікування онкологічних захворювань почав змінюватися. Щоб збільшити безрецидивний період та тривалість життя пацієнта, потрібно враховувати молекулярний профіль пухлини, відповідь організму на лікарські препарати та хіміотерапію (фармакогеноміка), знати головні біомаркери.

Прецизійна медицина дозволяє суттєво покращити прогноз конкретного пацієнта, уникнути серйозних побічних ефектів онкологічних препаратів та значно підвищити якість життя хворого. Але й цей метод має недоліки.

Таргетних препаратів стає все більше, і вони мають два основні обмеження: більшість молекулярно-спрямованих агентів забезпечують лише часткове придушення сигнальних шляхів і багато з них є надто токсичними для використання в комбінації.

Уявіть, що ви є архітектором Москви. Перед вами стоїть непросте завдання – вирішити проблему з пробками в годину пік, збудувавши один міст. Молекулярні механізми можна порівняти з рухом машин, а міст – головний препарат, який має вирішити основну проблему. Здається, кілька ліків (серія мостів), створені задля основні молекулярні порушення, можуть вирішити цю проблему. Але токсичність препаратів при цьому збільшується і може бути непередбачуваною.

Ми стали краще розуміти молекулярні процеси злоякісних пухлин, але поточні методи застосування точної онкології в клінічну практику сильно відстають. Щоб прискорити вивчення таргетної терапії, вчені розробили два нові підходи - Basket та Umbrella.

Суть методу Basket у тому, що для дослідження обирають пацієнтів з певним біомаркером, незалежно від розташування та назви пухлини. У травні 2017 року FDA схвалила такий метод лікування біомаркера під назвою висока мікросаттелітна нестабільність (MSI-H) або дефект відновлення невідповідності (dMMR).

Молекулярні порушення відрізняються у різних пацієнтів, а й у межах однієї пухлини. Гетерогенність – велика проблема в онкології, для вирішення якої було розроблено дизайн дослідження Umbrella. Для методу Umbrella пацієнтів спочатку відбирають на кшталт злоякісних новоутворень, а потім враховують генетичні мутації.

Такі дослідження допомагають не лише зібрати інформацію про дію таргетних препаратів – іноді це єдина можливість для пацієнтів, які не відповідають стандартному лікуванню зареєстрованими препаратами.

Клінічний приклад

Ми вирішили навести приклад, як може виглядати використання розширеного молекулярного профілювання.

Пацієнт з меланомою шкіри та метастазами у печінці звернувся до онколога. Лікар і пацієнт вирішили зробити молекулярне профільування, щоб отримати більш повну інформацію про захворювання. Пацієнту провели біопсію та відправили зразки тканини на дослідження. В результаті діагностики у пухлини виявили кілька важливих генетичних порушень:

• Мутація у гені BRAF. Вказує на активацію сигнального шляху онкогенів RAS-RAF-MEK, який бере участь у диференціювання та виживання клітин.
• Мутація у гені NRAS. Вказує на додаткову активацію сигнального каскаду RAS-RAF-MEK.
• Спадковий варіант гена TPMT. Вказує на особливості метаболізму протипухлинного препарату "Цисплатин".

Орієнтуючись на результати клінічних досліджень та рекомендації можна дійти таких висновків:

• Потенційно ефективними можуть бути препарати класу BRAF-інгібіторів (Вемурафеніб), більш того, наявність мутації NRAS може бути додатковою основою для призначення подвійної блокади сигнального каскаду - комбінацією з MEK-інгібіторами (Траметиніб).
• Незважаючи на те, що немає схваленої терапії, спрямованої безпосередньо на онкоген NRAS, відомо, що мутації в ньому підвищують ймовірність успішного лікування при призначенні імунотерапії (Іпілімумаб та Пембролізумаб).
• Спадковий генетичний варіант у гені TPMT вказує на підвищену індивідуальну токсичність Цисплатину, що потребує корекції дози при призначенні платиновмісних режимів терапії.

Таким чином, лікар отримує можливість орієнтуватися серед можливих варіантів лікування, відштовхуючись не лише від клінічних параметрів пацієнта, а й враховуючи молекулярні особливості пухлини.

Молекулярна діагностика – це не панацея для всіх онкологічних захворювань. Але це важливий інструмент для онколога, що дозволяє підійти до лікування злоякісних пухлин з нового боку.

Дякую, що читали та коментували наші матеріали про онкологію. Ось повний перелік статей.

Молекулярна патологія раку легені вивчає сукупність морфологічних та молекулярно-генетичних особливостей цієї пухлини. При цьому найбільш важливими аспектами проблеми є визначення біомолекулярних та гістогенетичних маркерів раку, а також патологія апоптозу при раку легені.

Біомолекулярні маркери раку легені різноманітні, збігаються, мабуть, з маркерами нерадіаційного раку легені і представлені різними генами, білками, гормонами та іншими молекулами.

Кліткові онкогени при раку легені. У патогенезі раку легені найбільше значення мають клітинні онкогени чотирьох сімейств: myc, ras, bcl, erb-B.

Сімейство myc клітинних онкогенів - c-myc, L-myc, N-myc - представлено генами, що негайно реагують, і кодує клітинні регуляторні білки, що індукують проліферацію і пригнічують диференціювання. Встановлено, що відсутність факторів зростання підвищення експресії c-myc призводить не до поділу клітин, а до апоптозу, який може інгібуватися bcl-2. Ампліфікація с-myc виявляється у 10-25% випадків раку легені, тоді як L-myc і N-myc - лише у нейроендокринних пухлинах легень (10-30%). Визначення підвищеної експресії онкопротенінів МІС реєструється значно частіше.

Експресія L-myc виявляється тільки в групі нейроендокринних пухлин легень, а експресія з-myc як у групі дрібноклітинного, так і недрібноклітинного раку легені. У групі дрібноклітинного раку легені встановлена ​​достовірна кореляція експресії L-myc та c-myc з наявністю метастазів та розмірами пухлини.

Сімейство клітинних онкогенів ras нерідко зазнає змін при пухлинному зростанні. Гени кодують синтез білків р21, що мають ГТФ-азної активністю і зв'язуються з ГТФ і тим самим впливають на передачу ростового сигналу клітині. Описані мутації, що активують гени ras і локалізуються в кодонах 12, 13 і 61. Найбільш часто в раку легені виявляються мутації K-ras, властиві тільки недрібноклітинному раку легені на відміну від дрібноклітинного. Частота мутацій K-ras в аденокарциномах легені становить до 30%, а плоскоклітинному раку легені лише 3%. Показано зв'язок K-ras мутацій з тютюнопалінням.

K-ras мутації виявлено при передраку легені – атиповій гіперплазії альвеолярного епітелію. У цих осередках описана експресія р53. Знайдені кореляції між вищою експресією даного онкопротеїну із залізистим диференціюванням раку легені. Висока експресія білкових продуктів ras реєструвалася також в осередках аденоматозу легені та в овальних та щілиноподібних епітеліальних структурах у рубцях.

Сімейство bcl-2 складається з bcl-2, bax, bak, bclXL, bclXS, білкові продукти яких здатні утворювати гомо-і гетеродимери, які іноді мають діаметрально протилежну дію на проліферацію і апоптоз пухлинних клітин. Найбільш вивчений з даного сімейства bcl-2 локалізується на внутрішній мембрані мітохондрій, а також у ядрі, стимулює проліферацію клітин та інгібує апоптоз, ймовірно, за рахунок антиоксидантної активності. Навпаки, протеїни bax, транскрипцію та синтез яких регулюється р53, блокують проліферацію та стимулюють апоптоз пухлинних клітин. BclXL пригнічує апоптоз і стимулює проліферацію, а bclXS, навпаки, індукує апоптоз. Таким чином, баланс між білковими продуктами bcl-2 - bax, bclXL-bclXS і визначають зсув рівноваги у бік проліферації або апоптозу пухлини.

Гени-супресори при раку легені. Роль генів-супресорів при розвитку пухлин зводиться до блокування апоптозу та зняття їх супресивного впливу на клітинні онкогени, що в результаті закінчується активацією проліферації. Для реалізації ефекту від пошкоджень генів-супресорів зміни повинні зачіпати обидва алелі гена, так як мутований ген-супресор завжди відноситься до збереження як до домінантного рецесивний. Наприклад, мутація або делеція однієї з алелей гена-супресора повинна супроводжуватися втратою або змінами в іншій алелі.

Гени-супресори в раку легені вивчені відносно добре. Відомі часто зустрічаються делеції хромосом, що зачіпаються такі ділянки: 3p21-24, 17p13, 13q14, 9p21-22 і 5q21. Делеція 3p21-24 зустрічається найчастіше: при дрібноклітинному раку - в 100% і при недрібноклітинному - в 85% випадків. Але в цій зоні не локалізується жодний ген-супресор. Інші сайти відповідають відомим генам-супресорам. Так, наприклад, р53 локалізується в 17р13, ген ретинобластоми - 13q14, р16 INK4B(MTS1) та р15 INK4B(MTS2) - 9р21-22. Функції більшості з перерахованих генів добре відомі та пов'язані з контролем фази G1 мітотичного циклу та/або апоптозу. Їхня інактивація викликає розвиток апоптозу. Виявлення пошкодження геному в галузі локалізації генів-супресорів на стадії передракових змін свідчить про участь цих генів на ранніх стадіях росту пухлини. В даний час описані ряд нових генів-супресорів, що мають, мабуть, значення для розвитку раку легені та локалізованих у хромосомах 1 та 16.

Ген р53 піддається найчастішим змін при пухлинному зростанні. "Дикий" тип р53 (природний) є транскрипційним фактором з множинними функціями, що включають регулювання переходу клітин з G1 в S-фазу, репарацію ДНК, апоптоз після пошкодження геному. Делеція одного з алелів (17р13) у поєднанні з точковою мутацією в іншому алелі - генетичні перебудови, що спостерігаються у більшості злоякісних пухлин. Мутований р53 діє фактично як клітинний онкоген, стимулює проліферацію пухлинних клітин та викликає утворення антитіл, що виявляються у крові хворих. Останнє послужило основою для розробки імунодіагностики та імунотерапії раку легені.

Мутація викликає конформаційні зміни в протеїні р53 і той накопичується в ядрах клітин, що дозволяє визначати його імуногістохімічними методами. Навпаки, вважається, що "дикий" тип р53 має дуже короткий напівперіод життя (20 хв), і тому його неможливо визначити імуногістохімічно. Інактивація р53 при раку легені є приблизно 70% випадків. Дослідження кореляції експресії р53 з виживанням суперечливі. Загалом, якщо така дія і є, то вона дуже несуттєва. Не зрозумілий і зв'язок р53 зі злоякісною трансформацією. У той же час експериментальні дані показують, що при активації дикого типу р53 відбувається уповільнення росту і розвивається апоптоз, що може призвести до реверсії злоякісного фенотипу.

Є докази значення мутації р53 на ранніх стадіях канцерогенезу легені. Мутантні форми р53 ніколи не виявляються при резервній базальноклітинній гіперплазії або плоскоклітинній метаплазії без ознак дисплазії. При дисплазії р53 мутації виявляються у 12-53% випадків, а при раку на місці – 60-90% випадків у дослідженнях тканини, що оточує рак легені. Виявлення р53 більш ніж у 20% клітин в осередках дисплазії є маркером незворотних передракових змін. Проте мутація р53 - це обов'язковий феномен, характерний раку легені, і тому відсутність р53 перестав бути сприятливим прогностичним чинником. Крім того, накопичення р53, ні його мутації не вичерпують молекулярні механізми, через які р53 може інактивуватися в пухлинах. Порушення роботи р53 відбувається за його взаємодії коїться з іншими білками-регуляторами мітотичного циклу - р21, Mdm2, bax.

Ген Rb локалізується в сайті 13q14, який піддається делеції у 80% випадків дрібноклітинного раку легені (так само часто, як і при ретинобластомі), кодує ядерний фосфопротеїн масою 110 Кда та контролює вихід клітини з фази G1. Гіпофосфорилювання Rb призводить до блокади клітини на стадії G1 та апоптозу. Інактивація Rb у пухлинах досягається втратою одного з алелів та мутацією другого алелю гена.

Таким чином, інактивація генів-супресорів р53 і Rb має більше значення для розвитку та прогресії дрібноклітинного раку легені.

Фактори росту, рецептори до факторів росту та зв'язуючі протеїни при раку легені. У прогресії раку легені фактори зростання відіграють важливу роль, забезпечуючи за допомогою аутокринної та паракринної стимуляції зростання пухлини.

Адгезивні молекули та позаклітинний матрикс при раку легені. Адгезивні молекули, інтегринові рецептори та позаклітинний матрикс раку легені надають модулюючу дію на пухлинні клітини та забезпечують ріст, інвазію та метастазування пухлини, про що йшлося у попередніх розділах лекції.

Перша фаза інвазії пухлини характеризується ослабленням контактів між клітинами, про що свідчить зменшення кількості міжклітинних контактів, зниження концентрації деяких адгезивних молекул із сімейства CD44 та ін. і, навпаки, посилення експресії інших, що забезпечують мобільність пухлинних клітин та їх контакт із позаклітинним матриксом. На клітинній поверхні знижується концентрація іонів кальцію, що призводить до підвищення негативного заряду пухлинних клітин. Посилюється експресія інтегринових рецепторів, що забезпечують прикріплення клітини до компонентів позаклітинного матриксу – ламініну, фібронектину, колагенів. У другій фазі пухлинна клітина секретує протеолітичні ферменти та їх активатори, які забезпечують деградацію позаклітинного матриксу, звільняючи цим шлях для інвазії. У той же час продукти деградації фібронектину та ламініну є хемоаттрактантами для пухлинних клітин, які мігрують у зону деградації в ході третьої фази інвазії, а потім повторюється процес знову.

Гістогенетичні маркери різних типів раку легені. Рак легені представлений пухлинами різного гістогенезу. В останні роки всі гістологічні типи раку легені діляться на дрібноклітинний та недрібноклітинний, які відрізняються не тільки морфологічними проявами, але також і клінічно, відповіддю на хіміотерапію та прогнозом життя хворих.

Дрібноклітинний рак легені характеризується і особливими біомолекулярними маркерами із групи клітинних онкогенів, генів-супресорів та факторів росту. Крім того, дрібноклітинний рак відрізняється і ознаками нейроендокринного диференціювання. Більш ніж 90% випадків клітини пухлини експресують і хромогранін, і панцитокератини. Хромогранін виявляється у вигляді гранул у цитоплазмі пухлинних клітин. Кількість хромогранін-позитивних клітин та рівень експресії коливається в залежності від ступеня зрілості пухлини.

Недрібноклітинний рак легені - це гетерогенна група пухлин, що відносяться до різних гістогенетичних груп: плоскоклітинний рак (маркерами є цитокератини і кератогіалін), аденокарцинома (цитокератини слизу, сурфактант), а також крупноклітинний рак, який може бути представлений ним раком.

Оснащення лекції

Макропрепарати: бронхоектази та пневмосклероз, хронічна обструктивна емфізема легень, легеневе серце, стільникова легеня при ідіопатичному фіброзному альвеоліті, силікоз легені, центральний рак легені, метастази раку легені у надниркові залози.

Мікропрепарати: хронічний обструктивний бронхіт, бронхоектази та пневмосклероз, хронічна обструктивна емфізема легень, легеневе серце, перебудова судин легені при вторинній легеневій гіпертензії, ідіопатичний фіброзуючий альвеоліт, саркоїдог легені, дрібноклітинний рак легені.

Електронограми: хронічна обструктивна емфізема легень (облітерація альвеолярних капілярів), аденокарцинома легені, дрібноклітинний рак легені.