Меню Рубрики

Молекулярно биологические маркеры при раке молочной железы

Молекулярная биология метастазов рака молочной железы Молекулярная экспрессия сосудистых маркеров с помощью агрессивных клеток рака молочной железы

Во время эмбриогенеза образование первичных сосудистых сетей происходит через процессы васкулогенеза и ангиогенеза. В увеальной меланоме васкулогенная мимикрия описывает «эмбриональную» способность агрессивных, но неагрессивных опухолевых клеток формировать сети, окружающие сфероиды опухолевых клеток в трехмерной культуре; они рекапилируют сетчатые сети, наблюдаемые в агрессивных опухолях пациентов, и коррелируют с плохим прогнозом. Молекулярный профиль этих агрессивных опухолевых клеток предполагает, что у них есть дерегулированный генотип, способный выражать сосудистые фенотипы. Аналогично, эмбриональный фенотип, экспрессируемый агрессивными клетками рака молочной железы человека, связан с их способностью выражать различные сосудистые маркеры. Эти исследования могут предложить новые идеи для изучения при диагностике рака молочной железы и стратегии терапевтического вмешательства.

Вакулогенная мимика в агрессивных опухолевых клетках меланомы человека будет рассмотрена, и будут представлены и обсуждены новые данные о возможности ее существования в клетках рака молочной железы человека.

Широко распространено мнение, что опухоли требуют кровоснабжения, чтобы выжить, расти и метастазировать [1]. Однако эта концепция неразрывно связана с ангиогенезом, включающим процесс передачи сигналов для нового роста кровеносных сосудов в растущую опухолевую массу [2,3,4,5]. Недавно наша лаборатория и коллаборационисты поставили под сомнение эту догму [6,7] с данными, полученными из моделей увеального и кожного меланомы. Эти данные показали, что агрессивные опухоли меланомы человека, но не неагрессивные опухоли, состоят из богатых матрицами сетей, окружающих сфероиды опухолевых клеток, в отсутствие некроза опухолей и классического ангиогенеза, тем самым подвергая сомнению потребность этих клеток в кровоснабжении. В этих исследованиях использовался многодисциплинарный подход к исследованию патологических показателей в опухолях пациентов, которые коррелируют с данными, полученными из линий опухолевых клеток, в трехмерных культурах in vitro, анализах инвазии и анализе дифференциальных генов в агрессивных и неагрессивных опухолевых клетках. Наиболее примечательным было открытие того факта, что наличие богатых матрицами сетей, окружающих сфероиды опухолевых клеток в первичных и метастатических опухолях меланомы у пациентов, коррелирует с агрессивностью этих опухолей in vivo и с плохим клиническим исходом [8].

Клеточные линии, полученные из агрессивных и неагрессивных опухолей пациентов, были дополнительно проанализированы на различия в их биологических функциях в трехмерных культурах. Эти анализы продемонстрировали замечательную рекапитуляцию, наблюдаемую in situ полых и закрытых богатых матрицами сетей, окружающих сфероиды опухолевых клеток, но только в культурах агрессивных опухолевых клеток. Кроме того, клетки меланомы, способные генерировать эти сети, выражают несоответствующие сосудистые и другие молекулярные маркеры, которые представляют собой комбинацию фенотипов. К ним относятся эндотелий (тирозинкиназа с иммунологическими доменами иммуноглобулина и эпидермального фактора роста [TIE] 1, эндотелиальная рецепторная киназа и 12 других эндотелиальных ассоциированных генов [6]), эпителий (промежуточные волокна кератина-8) и мезенхимальный фенотип (виментин промежуточные волокна), в совокупности предлагая генетическую реверсию к плюрипотентному эмбриональному фенотипу.

Уникальная способность агрессивных опухолевых клеток меланомы человека создавать сетчатые сети, аналогичные сетчатым сетям, наблюдаемым во время эмбрионального васкулогенеза, и одновременно выражать сосудистые маркеры, связанные с эндотелиальными клетками, их предшественниками и другими сосудистыми клетками, называется «васкулогенной мимикой». Однако физиологическое значение этих сетей и молекулярная васкулогенная мимика неизвестны и должны быть тщательно протестированы на экспериментальных моделях животных.

Что мы знаем о способности неэндотелиальных клеток функционировать в сосудистой способности? Имеются убедительные данные, свидетельствующие о том, что цитотрофобласты человека принимают фенотип эндотелиальных клеток, поскольку они активно участвуют в динамике установления плаценты и первичной микроциркуляции, которая была обозначена как «трофобластный псевдоваскулогенез» [9,10,11]. Что касается опухолевой васкуляризации, то возможность создания или футеровки микроциркуляции опухолевыми клетками была предложена несколькими исследованиями на основе морфологических анализов и многочисленных сообщений о патологии [12,13,14,15,16,17,18 , 19,20,21,22,23,24,25]. В недавнем обзоре Тимара и Тота [26] была представлена ​​диагностическая и клиническая значимость в отношении меланомы и рака молочной железы опухолевых клеток и сосудистых каналов. Однако экспериментальных данных по их функциональному значению не было. Дополнительные исследования, проведенные Hashizume и др. [27], показали, что в некоторых моделях рака молочной железы мыши и RIP-Tag2 отверстия между дефектными эндотелиальными клетками обуславливают протекание опухолевого сосуда, что приводит к выстилке внесосудистых кровяных озер опухолевыми клетками. Однако некоторые патологоанатомы утверждали, что каналы фуллеровых клеток и синусов, которые содержат эритроциты в формировании рулео, представляют собой другое явление от утечки сосудов [26,28], что требует дальнейшего изучения на соответствующих моделях животных для меланомы.

За последние несколько лет были отмечены неоднозначные сообщения от выдающихся ученых, которые оспаривают значимость сосудистой плотности и клинических исходов при меланомах [29,30], немелкоклеточной карциноме легкого [31], оральных раковых заболеваниях [32], пищеводе рак [33], агрессивный рак предстательной железы [34] и рак молочной железы [35]. Дальнейшее его томорфологическое доказательство того, что некоторые опухоли могут васкуляризировать без неоангиогенеза и, возможно, существовавшей ранее сосудистой системы органов, сообщается в немелкоклеточных карциномах легких [36]. Особый интерес представляет недавний доклад [37 **], подтверждающий неангиогенный, а также ангиогенный путь при метастазировании рака молочной железы, что может еще больше осложнить стратегии лечения. Кроме того, появляются новые данные, указывающие на экспрессию сосудистых маркеров, таких как рецептор тромбина в клетках рака молочной железы и ткани [38 *], TIE и ангиопоэтинах в опухолевых клетках саркомы Капоши [39] и фактор роста эндотелия сосудов ( VEGF) в клетках и тканях меланомы [40].

В совокупности эти данные побудили нас провести предварительный молекулярный анализ этих сосудистых маркеров, специально выраженных агрессивными и неагрессивными клетками рака молочной железы, с тем чтобы определить, может ли возникать картина, связанная с фенотипом агрессивной опухолевой клетки. Эти данные могут предоставить дополнительные маркеры для дальнейших диагностических тестов и стратегий терапевтического вмешательства, которые могли бы увеличить нынешние антиангиогенезные методы лечения.

Сообщения об обсервационной патологии и экспериментальные данные свидетельствуют о том, что кератин кератина (эпителиальный маркер) и виментин (мезенхимальный маркер) коэкспрессия промежуточных филаментов как в меланоме, так и в раке молочной железы придает более агрессивный «интерконвертированный» фенотип, который наводит на мысль о генетической реверсии к эмбрионально- типа клеток [41,42]. Эта связь между интерконвертированным фенотипом, экспрессируемым как агрессивной меланомой, так и клетками рака молочной железы, вызвала предварительный молекулярный анализ маркеров, связанных с сосудами (выраженных клетками агрессивной меланомы), которые могут быть аналогично экспрессированы агрессивными клетками рака молочной железы.

Используя неагрессивные MCF-7 и агрессивные клеточные линии рака молочной железы MDA-MB-231, молекулярный анализ специфических сосудистых маркеров проводили с использованием анализа защиты рибонуклеазы, дифференциального дисплея и анализа нозерн-блоттинга (рис.1). Эндотелиальные клетки пупочной вены человека (HUVEC) использовались в качестве положительного контроля для всех сосудистых маркеров, протестированных с помощью теста защиты от рибонуклеазы. Из идентифицированных сосудистых молекул клетки MCF-7 экспрессировали только умеренные количества VEGF, тогда как клетки MDA-MB-231 выражали более высокие уровни. Высокоагрессивные клетки MDA-MB-231 экспрессировали тромбиновый рецептор TIE2, CD31 и VEGF; образцы экспрессии этих маркеров наиболее близко напоминают те из них в клетках HUVEC, за исключением эндоглина. Ранее проведенный анализ дифференциального дисплея [43] показал сильную экспрессию MDA-MB-231 неизвестного гена bc-48, который имеет гомологию в 3′-области с рецептором эндотелина-B, другой связанный с эндотелием маркер. Это выражение было подтверждено анализом нозерн-блоттинга, показывающим интенсивную полосу в клетках MDA-MB-231 и без экспрессии в клетках MCF-7. Эти данные далее суммированы в таблице 1.

Показано, что степень экспрессии сосудистых маркеров высокоагрессивными клетками MDA-MB-231, включая рецептор тромбина, TIE2, CD31, VEGF и bc-48, связана с эндотелиальными клетками, а также с несколькими другими типами клеток [44,45,46,47,48,49]. Особое значение имеет экспрессия клетками MDA-MB-231 рецептора тромбина, являющегося членом семейства рецепторов, активированных протеазой. В предыдущем докладе [44] показано, что тромбин увеличивает инвазивную активность клеток MDA-MB-231 с помощью механизма, зависящего от тромбина, что может помочь выявить некоторые молекулярные механизмы, лежащие в основе инвазивной и метастатической способности этих высокоагрессивных опухолей клетки. Когда экспрессия рецептора тромбина экспериментально подавляется в высокометастатических клетках рака молочной железы человека, их инвазивная способность значительно снижается [38 *]. Интересно, что это исследование также подчеркнуло важность экспрессии рецептора тромбина во вторгающихся цитотрофобластах во время плацентарной имплантации человеческого эмбриона [38 *]. Действительно, другие показали, что одним из механизмов индуцированного тромбином ангиогенеза является потенцирование активности VEGF на эндотелиальные клетки посредством регуляции рецепторов VEGF [47], что может помочь объяснить одновременное увеличение как VEGF, так и рецептора тромбина MDA -MB-231, продемонстрированные в этой молекулярной съемке.

VEGF является критическим фактором в васкулогенезе и ангиогенезе, и было показано [40], что он выражается клетками меланомы в большинстве метастазов. TIE2, VEGF и CD31 также были продемонстрированы в других клетках карциномы, таких как карциномы легких немелкоклеточного рака человека, и считаются важными ангиогенными факторами [48]. Повышенная регуляция bc-48 (клетками MDA-MB-231), предполагаемый эндотелин-B-рецептор, до сих пор была связана с образованием сосудистой трубки эндотелиальными клетками [49] и еще больше подтверждает концепцию о том, что высокоагрессивный рак молочной железы клетки способны экспрессировать сосудистые маркеры, ранее считавшиеся ассоциированными только с эндотелиальными клетками, их предшественниками и другими сосудистыми клетками. Взятый вместе, этот предварительный молекулярный экран впервые показывает, что агрессивные клетки рака молочной железы выражают разнообразные подмножества сосудистых маркеров, клиническое и патофизиологическое значение которых требует дальнейшего изучения.

(A) Анализ анализов на рибонуклеазную защиту, (B) анализ дифференциального дисплея и (C) Нозерн-блот-анализ сосудистых маркеров, экспрессируемых клеточными линиями рака молочной железы человека, включая следующие: рецептор тромбина, рецептор эндотелина B (методы, описанные Kirschmann et al. [43]), TIE2, CD31, эндоглин и VEGF. Равномерную нагрузку оценивали по рибосомальному белку L32 (L32) и экспрессии глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы (GAPDH) (A), гены, не дифференцированные по выражению (B), и β-актин (C). Эти данные приведены в таблице 1.

Резюме экспрессии сосудистого маркера

Сравнение качественной оценки экспрессии сосудистых маркеров человеческими клетками рака молочной железы MCF-7 (плохо агрессивные), MDA-MB-231 (MB-231, высокоагрессивные) и HUVEC, как показано в необработанных данных из анализа защиты рибонуклеазы и дифференциальных показанный на рисунке 1. Равная загрузка экспериментальных образцов была достигнута с помощью контрольных дорожек рибосомного белка L32 (L32) и глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы (GAPDH). *Данные не показаны.

Во время эмбриогенеза образование первичных сосудистых сетей происходит через процессы васкулогенеза и ангиогенеза. Во время опухолегенеза возникает соблазн предположить, что оба этих процесса рекапилированы, чтобы обеспечить необходимое питание для растущих опухолей. Конечно, это было доказано и принято для ангиогенеза, и существует растущее количество косвенных in vitro и молекулярных данных, чтобы предположить, что васкулогенез может играть также предполагаемую роль. В опухолях пациентов имеются дополнительные доказательства in vivo, которые поддерживают неангиогенные пути с возможной кооперацией существующей сосудистой сети как при немелкоклеточной карциноме легкого, так и при метастазировании рака молочной железы [36,37 **].

В увеальной меланоме эволюционирующая концепция васкулогенной мимикрии описывает «эмбриональную» способность агрессивных, но неагрессивных опухолевых клеток формировать каналы в сетях, богатых матрицами, окружающих сфероиды опухолевых клеток в трехмерной культуре, в которой повторяются структуры с рисунком наблюдается в агрессивных опухолях пациентов и коррелирует с плохим прогнозом. Молекулярный профиль этих агрессивных опухолевых клеток предполагает, что у них есть дерегулированный генотип, способный одновременно выражать множественные молекулярные фенотипы, особенно сосудистые маркеры, связанные прежде всего с эндотелиальными клетками и их предшественниками. Дерегулированный генотип также предполагает, что агрессивные опухолевые клетки меланомы по существу вернулись к плюрипотентной эмбрионально-подобной клетке, способной к трансдифференцировке.

Аналогично, интерконвертированный эмбриональный фенотип, экспрессируемый агрессивными, но не неагрессивными клетками рака молочной железы человека, связан с их способностью выражать различные молекулярные уровни на молекулярном уровне. Тем не менее, дополнительные доказательства биологической значимости этих маркеров как при раке молочной железы, так и в меланоме необходимы до того, как будут сделаны конкретные выводы. Интересно, что исследователи Drosophila недавно упоминали о опухолевых васкулогенных каналах мимикрии в агрессивных, быстрорастущих опухолях, содержащих мутации в генах супрессоров lats lats [50], которые, по их мнению, могут быть важны для перфузии. Модель Drosophila не имеет кровотока или эндотелиальных клеток; однако эти опухоли могут содержать квинтэссенциальные подсказки относительно потенциальной аппаратной генетической программы, которая была эволюционно сохранена, которая нуждается в дальнейшем исследовании для выяснения альтернативных, неангиогенных путей перфузии опухолей.

Очевидно, что в настоящее время существует больше вопросов, чем ответов относительно предполагаемого функционального значения экспрессии сосудистых маркеров с помощью агрессивной меланомы и клеток рака молочной железы. Будет важно рассмотреть вопрос о том, образуют ли агрессивные клетки рака молочной железы аналогичные структурированные сети в культуре и in vivo, как это видно из меланомы. Если опухолевый васкулогенез может быть продемонстрирован в экспериментальных моделях, возникает ли он одновременно с ангиогенезом или ремоделированием ангиогенеза в агрессивных опухолях? Используется ли уже существующее сотрудничество с судами? Является ли опухолевая клетка васкулогенезом альтернативным ангиогенным переключателем в агрессивных опухолях? Независимо от терминологии, которая используется для описания экспрессии и мимики сосудоподобных генов агрессивными опухолевыми клетками, эта область исследований заслуживает дальнейшего изучения, с потенциальными преимуществами для молекулярной диагностики и стратегий терапевтического вмешательства. Кармелиет [51], в обзоре механизмов, лежащих в основе ангиогенеза и артериогенеза, предположил, что недавние противоречивые находки мозаичных опухолевых сосудов и васкулогенных опухолевых клеток (васкулогенная мимика) могут иметь значительные последствия для антиангиогенезной опухолевой терапии ».

Существует растущее количество данных, свидетельствующих о том, что васкулогенная мимика возникает в меланоме и, возможно, в других раках; однако значение этого вывода остается под следствием. Были представлены новые данные о возможном существовании васкулогенной мимики в агрессивных клетках рака молочной железы человека. Мы надеемся, что наша статья побудит других исследователей изучить опухоли молочной железы и другие виды рака для предполагаемой биологической значимости молекулярной экспрессии сосудистых маркеров в агрессивных клетках рака.

Авторы с благодарностью отмечают неоценимый научный вклад д-ра Жилы Эллис (Университет Айовы) и Катрины Тревор (Университет Аризоны). Исследования поддерживаются NIH / NCI CA59702 (MJCH) и CA83137 (REBS).

Читайте также:  Новейший препарат для лечения рака молочной железы

источник

Три эксперта в области онкологии о раке, наследственности и генетическом тестировании

Онкологические заболевания ежегодно уносят миллионы жизней. Среди причин смерти рак занимает второе место после сердечно-сосудистых заболеваний, а по сопровождающему его страху — определённо первое. Такая ситуация сложилась из-за представления, что рак сложно диагностировать и практически невозможно предотвратить.

Однако каждый десятый случай заболеваемости раком — это проявление мутаций, заложенных в наших генах с самого рождения. Современная наука позволяет их отловить и значительно уменьшить риск возникновения заболевания.

Эксперты в области онкологии рассказывают, что такое рак, как сильно на нас влияет наследственность, кому показано генетическое тестирование в качестве меры профилактики и как оно может помочь, если рак уже обнаружен.

Рак — это, по сути, генетическое заболевание. Мутации, вызывающие онкологические заболевания, либо наследуются, и тогда они есть во всех клетках организма, либо появляются в какой-то ткани или конкретной клетке. Человек может унаследовать от родителей определённую мутацию в гене, который защищает от рака, или мутацию которая сама по себе может привести к раку.

Ненаследственные мутации возникают в изначально здоровых клетках. Они возникают под воздействием внешних канцерогенных факторов, например, курения или ультрафиолетового излучения.

В основном рак развивается у людей в зрелом возрасте: процесс возникновения и накопления мутаций может занимать не один десяток лет. Этот путь люди проходят гораздо быстрее, если уже при рождении они унаследовали поломку. Поэтому при опухолевых синдромах рак возникает в гораздо более молодом возрасте.

Прошлой весной вышла замечательная статья в Science — о случайных ошибках, которые возникают в ходе удвоения молекул ДНК и являются основным источником появления онкогенных мутаций. При таких видах рака, как рак простаты, их вклад может достигать 95%.

Чаще всего причиной возникновения рака являются именно ненаследственные мутации: когда никаких генетических поломок человек не унаследовал, но в течение жизни в клетках накапливаются ошибки, которые рано или поздно приводят к возникновению опухоли. Дальнейшее накопление этих поломок уже внутри опухоли может сделать её более злокачественной или привести к возникновению новых свойств.

Несмотря на то, что в большинстве случаев онкологические заболевания возникают из-за случайных мутаций, надо очень серьёзно относиться к наследственному фактору. Если человек знает об имеющихся у него унаследованных мутациях, он сможет предотвратить развитие конкретного заболевания, риск возникновения которого у него очень велик.

Влияние генов BRCA1 и BRCA1 на рак молочной железы (источник: images.nature.com)

Есть опухоли с ярко выраженным наследственным фактором. Это, например, рак молочной железы и рак яичников. До 10% случаев заболеваемости этими видами рака связаны с мутациями в генах BRCA1 и BRCA2. Самый распространенный среди нашего мужского населения вид рака — рак лёгкого — в основной массе вызывается внешними факторами, а конкретнее — курением.

Но если предположить, что внешние причины исчезли, то роль наследственности стала бы примерно такой же, как и у рака молочной железы. То есть, в относительном соотношении для рака лёгкого наследственные мутации видны довольно слабо, но в абсолютных числах это всё же вполне существенно.

Кроме того, наследственный компонент довольно значительно проявляет себя в раке желудка и поджелудочной железы, колоректальном раке, опухолях головного мозга.

Большая часть онкологических заболеваний возникает за счёт сочетания случайных событий на клеточном уровне и внешних факторов. Однако в 5-10% случаев предопределяющую роль в возникновении рака играет наследственность.

Представим себе, что одна из онкогенных мутаций появилась в половой клетке, которой повезло стать человеком. Каждая из примерно 40 триллионов клеток этого человека (а также его потомков) будет содержать мутацию. Следовательно, каждой клетке нужно будет накопить меньше мутаций, чтобы стать раковой, а риск заболеть определённым видом рака у носителя мутации будет существенно выше.

Повышенный риск развития рака передаётся из поколения в поколение вместе с мутацией и называется наследственным опухолевым синдромом. Опухолевые синдромы встречаются достаточно часто — у 2-4% людей, и вызывают 5-10% случаев рака.

Анджелина Джоли сделала профилактические операции, поскольку три её близких родственницы умерли от рака молочных желез и яичников (источник: fs.kinomania.ru)

Благодаря Анджелине Джоли самым известным опухолевым синдромом стал наследственный рак молочной железы и яичников, который вызывается мутациями в генах BRCA1 и BRCA2. У женщин с этим синдромом риск заболеть раком молочной железы составляет 45-87%, в то время как средняя вероятность этого заболевания гораздо ниже — 5,6%. Увеличивается вероятность развития рака и в других органах: яичниках (с 1 до 35%), поджелудочной, а у мужчин еще и предстательной железе.

Наследственные формы есть практически у любого онкологического заболевания. Известны опухолевые синдромы, которые вызывают рак желудка, кишечника, мозга, кожи, щитовидной железы, матки и другие, менее распространённые типы опухолей.

Знать о том, что у вас или и у ваших родственников есть наследственный опухолевый синдром, может быть очень полезно для того, чтобы снизить риск развития рака, диагностировать его на ранней стадии, и эффективнее лечить заболевание.

Носительство синдрома можно определить с помощью генетического теста, а на то, что вам стоит сдать тест, укажут следующие особенности семейной истории.

  • Несколько случаев одного вида рака в семье;
  • Заболевания в раннем для данного показания возрасте (для большинства показаний – раньше 50 лет);
  • Единичный случай определенного вида рака (например, рак яичников);
  • Рак в каждом из парных органов;
  • Больше одного типа рака у родственника.

Если для вашей семьи характерно что-либо из вышеперечисленного, вам следует проконсультироваться у врача-генетика, который определит, есть ли медицинские показания для того, чтобы сдавать генетический тест. Носителям наследственных опухолевых синдромов следует проходить тщательный скрининг на онкологические заболевания для того, чтобы обнаружить рак на ранней стадии. А в некоторых случаях риск развития рака можно существенно снизить с помощью превентивных операций и лекарственной профилактики.

Несмотря на то, что наследственные опухолевые синдромы встречаются очень часто, западные национальные системы здравоохранения пока не ввели генетическое тестирование на носительство мутаций в широкую практику. Тесты рекомендуется сдавать лишь при наличии определённой семейной истории, указывающей на определённый синдром, и только в том случае, если известно, что тестирование может принести человеку пользу.

К сожалению, такой консервативный подход пропускает множество носителей синдромов: слишком мало людей и врачей подозревает о существовании наследственных форм рака; высокий риск заболевания далеко не всегда проявляется в семейной истории; многие пациенты не знают о заболеваниях своих родственников, даже когда есть, кого спросить.

Всё это — проявление современной медицинской этики, которая гласит, что знать человеку стоит только то, что принесет ему больше пользы, чем вреда.

Причём право судить о том, что такое польза, что такое вред, и как они соотносятся друг с другом, врачи оставляют исключительно себе. Медицинское знание — такое же вмешательство в мирскую жизнь, как таблетки и операции, и поэтому меру знания должны определять профессионалы в светлых одеждах, а то как бы чего не вышло.

Я, как и мои коллеги, считаю, что право на знание о собственном здоровье принадлежит людям, а не врачебному сообществу. Мы делаем генетический тест на наследственные опухолевые синдромы, чтобы те, кто хочет узнать о своих рисках развития рака, могли реализовать это право, и взять на себя ответственность за собственную жизнь и здоровье.

В процессе развития рака клетки изменяются и теряют свой первоначальный генетический «вид», унаследованный от родителей. Поэтому, чтобы использовать молекулярные особенности рака для лечения, недостаточно исследовать только наследственные мутации. Чтобы узнать слабые места опухоли, нужно провести молекулярное тестирование образцов, полученных в результате биопсии или операции.

Нестабильность генома позволяет опухоли копить генетические нарушения, которые могут быть выгодными для самой опухоли. К ним относятся мутации в онкогенах — генах, которые регулируют деление клеток. Такие мутации могут многократно повышать активность белков, делать их нечувствительными к тормозящим сигналам или вызывать повышенную выработку ферментов. Это приводит к неконтролируемому делению клеток, а впоследствии и к метастазированию.

Некоторые мутации имеют известные эффекты: мы знаем, как именно они меняют структуру белков. Это даёт возможность разработать лекарственные молекулы, которые будут действовать только на опухолевые клетки, и при этом не будут уничтожать нормальные клетки организма. Такие препараты называют таргетными. Чтобы современная таргетная терапия работала, нужно до назначения лечения знать, какие мутации есть в опухоли.

Эти мутации могут различаться даже в пределах одного типа рака (нозологии) у разных пациентов, и даже в опухоли одного пациента. Поэтому для некоторых лекарств молекулярно-генетическое тестирование рекомендовано в инструкции к препарату.

Определение молекулярных изменений опухоли (молекулярное профилирование) — важное звено в цепочке принятия клинических решений, а его значимость будет только расти со временем.

На сегодняшний день в мире проводится более 30 000 исследований противоопухолевой терапии. По разным данным, до половины из них используют молекулярные биомаркеры для включения больных в исследование или для наблюдения в ходе лечения.

Но что даст пациенту молекулярное профилирование? Где его место в клинической практике сегодня? Хотя для ряда лекарств тестирование является обязательным, это всего лишь «надводная часть айсберга» современных возможностей молекулярного тестирования. Результаты исследований подтверждают влияние различных мутаций на эффективность лекарств, а некоторые из них можно встретить в рекомендациях международных клинических сообществ.

Однако известно ещё не менее 50 дополнительных генов и биомаркеров, анализ которых может быть полезным в выборе лекарственной терапии (Chakravarty et al., JCO PO 2017). Их определение требует использования современных методов генетического анализа, таких как высокопроизводительное секвенирование (NGS). Секвенирование позволяет обнаружить не только распространенные мутации, но «прочитать» полную последовательность клинически значимых генов. Это позволяет выявить все возможные генетические изменения.

На этапе анализа результатов используются специальные биоинформатические методы, которые помогают выявить отклонения от нормального генома даже если важное изменение встречается в небольшом проценте клеток. Интерпретация полученного результата должна опираться на принципы доказательной медицины, так как не всегда ожидаемый биологический эффект подтверждается в клинических исследованиях.

Высокопроизводительное секвенирование позволяет анализировать огромные объёмы данных (источник: biology.reachingfordreams.com)

Из-за сложности процесса проведения исследований и интерпретации результатов молекулярное профилирование пока не стало «золотым стандартом» в клинической онкологии.

Однако есть ситуации, в которых этот анализ может существенно повлиять на выбор лечения:

К сожалению, даже на фоне правильно подобранного лечения заболевание может прогрессировать, и не всегда есть выбор альтернативной терапии в рамках стандартов для данного онкологического заболевания. В этом случае молекулярное профилирование может выявить «мишени» для экспериментальной терапии, в том числе в рамках клинических исследований (например TAPUR).

Некоторые виды рака, например, немелкоклеточный рак лёгкого или меланома, известны множеством генетических изменений, многие из которых могут быть мишенями для таргетной терапии. В таком случае молекулярное профилирование может не только расширить выбор возможных вариантов лечения, но и помочь расставить приоритеты при выборе препаратов.

Молекулярное исследование в таких случаях помогает на начальном этапе определить более полный спектр возможных вариантов лечения.

Молекулярное профилирование и персонализация лечения требуют сотрудничества специалистов из нескольких областей: молекулярной биологии, биоинформатики и клинической онкологии.

Поэтому такое исследование, как правило, стоит дороже обычных лабораторных тестов, а его ценность в каждом конкретном случае может определить только специалист.

источник

Текущий раздел: Авторефераты и литературные обзоры.

Молекулярно-биологические и биохимические факторы прогноза при раке молочной железы (обзор литературы).

Добренький М.Н., Добренький А.М. Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования «Астраханская государственная медицинская академия» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию ( г.Астрахань ) .

Исследования в области биологической химии и молекулярной биологии открывают новые возможности лечения рака молочной железы, основанные на генетической характеристике каждой опухоли. Среди большого количества биологически значимых показателей, которые могут помочь в прогнозе раннего рака молочной железы и выборе адьювантной терапии при распространенном процессе, особое место отводится поиску молекулярных маркеров, ассоциированных с прогнозом заболевания. Сложность исследования и интерпретации данных одновременного анализа многих прогностических факторов не позволяет широкому внедрению в практику полученных данных. В то же время, задачей практических онкологов является определение того набора наиболее значимых, дополняющих друг друга, показателей, который позволил бы при минимально возможной сложности обследования обеспечить максимальную эффективность лечения каждого больного.

Ключевые слова: рак молочной железы, факторы прогноза, breast cancer , forecast

Достижения в области биохимии и молекулярной биологии последних лет позволили исследователям и клиницистам использовать некоторые биологически значимые показатели, которые могут помочь в прогнозе раннего рака молочной железы и в выборе адьювантной терапии при местно-распространенном процессе. К ним относятся клеточные или тканевые маркеры, определяемые непосредственно в опухолевой ткани, в отличие от классических опухолевых маркеров, выявляемых в сыворотке крови и являющихся важным подспорьем диагностики некоторых типов опухолей, мониторинга за эффективностью лечения и раннего выявления рецидивов заболевания.

Большинство тканевых маркеров характеризуют определенные биологические особенности опухоли, специфику ее «поведения» и регуляции. Примером может быть гормональная чувствительность или склонность к инвазии и метастазированию. Для некоторых молекулярных маркеров конкретная биологическая функция пока не установлена.

Рак молочной железы представляет собой патогенетически полиморфное заболевание, и едва ли можно допустить, что все подгруппы больных получат одинаковый результат от определенной терапии. [12]

Характеризуя биологические особенности каждой конкретной опухоли молекулярные маркеры могут помочь в прогнозировании исхода заболевания и в индивидуализации лекарственного лечения. [9]

В число молекулярных маркеров входят онкогены и протоонкогены, онкобелки, различные факторы роста и их рецепторы, рецепторы стероидных и пептидных гормонов, супрессорные гены и продукты их экспрессии, гормонозависимые белки, протеазы, участвующие в процессах метастазирования, интегрины, отвечающие за межклеточные контакты.

К числу биологически значимых показателей, являющихся действующими или потенциальными тканевыми маркерами рака молочной железы относятся:

  1. Показатели эндокринной гормональной чувствительности:
Читайте также:  Новейшие препараты при терапии рака молочной железы

а.) рецепторы стероидных гормонов: РЭ, РП, РА.

  1. Показатели активности аутопаракринной регуляции пролиферации:

а.) факторы роста и их рецепторы: РЭФР и его лиганды:

— ЭФР, a -ТФР, амфирегулин и др.

— HER 2 и другие рецепторы семейства С- erb

б.) ферменты и белки, участвующие в передаче митотических сигналов:

— рецепторы тирозинкиназы, МАП-киназы, ФНЗК, АК t – 1, Grb 2 и др.

  1. Показатели метастатической и инвазивной активности:

а.) компоненты системы активации плазминогена: иРА, PAL – 1, рецепторы иРА, PAL – 2, tPA

б.) металлопротениазы и их ингибиторы

в.) другие протеолитические ферменты: катепсин Д, строелизин и др.

а.) ФРЭС ( VEGF ) А и его рецепторы flt -1 и flk -1

б.) VEGFC и его рецептор flt -4

в.) другие ангиогенные факторы: ФРФ, тимидинфосфорилаза, ФНО, интерлейкин и др.

а.) супрессорные гены и их продукты: р53, ген ретинобластомы;

б.) проапоптические факторы: bcl -2, Fas -рецептор и Fas -лиганд.

  1. Показатели, не имеющие четко выраженной биологической роли при РМЖ:

б.) онкогены c — myc , int -2 и др.

K наиболее значимым прогностическим критериям для больных РМЖ относят [10,15]:

  1. Размеры опухоли;
  2. Наличие метастазов в регионарных лимфоузлах;
  3. Гистологическая степень злокачественности;
  4. Уровень рецепторов стероидных гормонов (эстрогенов и прогестерона);
  5. Маркеры активности ДНК:
  1. Плоидность или индекс ДНК;
  2. Рецепторы факторов роста, включая онкогены:

· Рецепторы эпидермального фактора роста ( EGF — R );

· Рецепторы инсулиноподобного фактора роста ( IGF — R );

· Рецепторы к соматостатину;

· Белки теплового шока ( healt — shock protein – hsp 27);

· Протеин, связанный с гаптоглобином;

· Трансформирующий фактор роста ( TGF — α );

· Активаторы плазминогена урокиназного типа;

· Способность к колониеобразованию in vitro ;

· Концентрация в тканях ферритина;

· Экспрессия рецепторов ламинина;

· Белок, связывающий циклическую АМФ;

Определение молекулярного маркера при РМЖ имеет два практических результата:

  1. выявление группы риска, требующей дополнительного лечения или более тщательного наблюдения, среди больных ранними стадиями, не подлежащими адьювантной терапии по другим клиническим и лабораторным показателям;
  2. оценка чувствительности к определенным видам терапии и индивидуализация схем адьювантного лечения больных с распространенным процессом.

Если исследуемый маркер имеет непосредственное отношение к регуляции пролиферации и / или дифференцировки клеток или их метастатической активности его изучение может служить основой разработки новых препаратов, направленно воздействующих на эти молекулы и блокирующие регулируемые ими процессы. Это только один из аспектов практического использования результатов изучения молекулярно-биологических характеристик опухолей молочной железы.

Выполнение молекулярно-биологических исследований требует больших материальных затрат, и ни одно медицинское учреждение не может позволить себе одновременное определение всех тканевых маркеров. Из указанных выше факторов применение в клинике пока нашли методики определения рецепторов стероидных гормонов (эстрогенов и прогестерона), а в последние годы – определение онкогена HER -2 neu .

Рецепторы стероидных гормонов – критерий чувствительности к гормонотерапии.

Клеточные маркеры, первые вошедшие в практику лечения больных раком молочной железы были рецепторы стероидных гормонов: рецепторы эстрогенов (РЭ), рецепторы прогестерона (РП) [9,40,88].

Рецепторы стероидных гормонов представляют собой белки, специфически и избирательно связывающие соответствующие стероиды, после их проникновения в клетку и опосредующие таким образом их биологические эффекты. Присутствие РЭ в первичной опухоли молочной железы свидетельствует о ее потенциальной чувствительности к лечебным мероприятиям, направленным на противодействие эффектам эстрогенов. РП, как молекулярный маркер РМЖ, является первым необходимым звеном реакции клетки на прогестероны, он определяет ее чувствительность к соответствующим препаратам, и его синтез в клетках рака молочной железы индуцируется эстрогенами, т.е. наличие РП может свидетельствовать о функциональной активности РЭ.

В настоящее время в клинике используется три метода определения рецепторного статуса рака молочной железы:

1. Радиолигандный – оценка связывающей способности рецепторов в цитозолях опухолей;

2. Иммуноферментный – определение концентрации иммунореактивного рецепторного белка в тех же цитозолях;

3. Иммуногистохимический – специфическое определение срезов опухоли с помощью антител к рецепторным белкам.

Преимуществом радиолигандного и иммуноферментного методов является их количественный характер, что позволяет объективизировать критерии оценки рецепторного статуса. Помимо этого радиолигандный метод дает возможность оценить функциональную активность рецепторов на одной из начальных стадий его взаимодействия с гормонами.

В то же время, несмотря на то, что иммуногистохимический метод носит относительно субъективный полуколичественный характер, он имеет важное преимущество в том, что при окрашивании срезов можно четко определить принадлежность рецепторов именно к опухолевым клеткам, что практически невозможно при использовании биохимических методов. Этот метод позволяет работать с парафиновыми блоками или готовыми стеклами, что делает его единственно возможным вариантом в тех случаях, когда необходимо определить рецепторы стероидных гормонов через длительное время после операции.

Известно, что гормонозависимые опухоли молочной железы, содержащие оба или хотя бы один из рецепторов имеют более благоприятное течение и прогноз у таких больных, независимо от проводимого адьювантного лечения лучше, чем у больных с рецепторотрицательными опухолями [8,10,14,88].

Семиглазов В.Ф. с соавт установили, что опухоли, содержащие более 10% окрашенных на рецепторы эстрогенов или прогестерона клеток, оказываются чувствительными к гормонотерапии. Больные, у которых опухоль не содержит рецепторов стероидных гормонов, только в 5-10% случаев отвечают на эндокринотерапию. У этих пациентов можно получить более выраженный лечебный эффект с помощью цитостатической терапии.

Открытие рецепторов эстрогена и прогестерона позволило надежнее определять показания для эндокринотерапии. При высокой концентрации рецепторов эстрогена и прогестерона (выше 20 фмоль / мл) до 70 % больных РМЖ «отвечают» на гормонотерапию. Однако, в пересчете на всю популяцию, включая и пациенток с отсутствием рецепторов в опухоли, все же оказывается, что только 30% пациентов положительно реагируют на гормонотерапию. [12]

Е.С. Герштейн с соавт. изучив уровень экспрессии рецепторов стероидных гормонов (эстрогена и прогестерона) в опухолях 93 больных местнораспространенным раком молочной железы до начала лечения и после неоадьювантной сочетанной химиолучевой терапии, включавшую химиотерапию по схемам VAM, CMF, Купера, CAF и одновременно дистанционную гамма-терапию в классическом режиме РОД 2 Гр, а СОД 40 — 46 Гр, установили, что под влиянием неоадьювантной сочетанной химиолучевой терапии происходит снижение концентрации рецепторов эстрогена и прогестерона. Так, средние уровни рецепторов эстрогена и прогестерона до и после лечения составили 21,4±3,7 и 15,1±3,8 фмоль/мг белка соответственно (n =0,61).

До лечения средняя концентрация рецепторов прогестерона, по их данным составила 20,2±4,4 фмоль/мг белка, а после лечения – 15,8±4,2 фмоль-мг белка (n =0,25). При этом происходило уменьшение содержания (РЭ+) и (ПР+)-опухолей с 26 до 20% и, соответственно, увеличивался процент (РЭ-) и (ПР-)-опухолей (с 33% до 49%). Процент (РЭ+ ПР-)-опухолей снизился с 31,4 до 22,6%. Количество (РЭ- ПР+)-опухолей до и после лечения практически не изменилось. Проведенный анализ уровня экспрессии рецепторов стероидных гормонов при проведении неоадьювантной химиолучевой терапии показал, что рецепторный статус опухоли является зависимым прогностическим фактором, связанным с чувствительностью рака молочной железы к неоадьювантной химиолучевой терапии, и этот факт необходимо учитывать при планировании адьювантных мероприятий. [2,3]

В работе А.В. Масляева с соавт. изучен уровень рецепторов эстрогенов и рецепторов прогестерона в опухоли 911 больных при протоковом инфильтративном раке молочной железы в зависимости от степени злокачественности, наличия спонтанных некрозов в опухоли, опухолевых эмболов, в перитуморальных сосудах и присутствия внутрипротокового компонента.

Установлено, что наличие в опухоли спонтанных некрозов сочеталось с достоверным повышением частоты (РЭ-) и (ПР-)-опухолей. При раке III степени злокачественности также наблюдается статистически значимое повышение частоты (РЭ-) и (ПР-)-опухолей по сравнению с их частотой при раке I и II степени злокачественности. [

Появившееся в последнее время в литературе сообщения о том, что HER-2 обладает регуляторными функциями по отношению к РП позволяют предположить, что опухоли с (РЭ+)/ (РП-) характеризуются большей экспрессией EGFR и/или HER-2 и, в силу этого, менее чувствительны к тамоксифену. [17]

В связи с этим значительный интерес с практической точки зрения представляют исследования G . Arpino с соавт., которые проанализировали клинико-биологические особенности опухолей, положительных по рецепторам эстрогенов (РЭ+) и отрицательных по рецепторам прогестерона (ПР-).

Авторами проведена сравнительная оценка некоторых биологических характеристик опухолей и результатов адьювантной гормонотерапии тамоксифеном у 29047 больных с (РЭ+ РП+) и 12358 больных с (РЭ+РП-). Установлено, что (РЭ+)/(ПР-) опухоли чаще встречались в группе пожилых больных, характеризовались большими размерами, чаще сочетались с метастатическим поражением подмышечных лимфоузлов, имели более высокую фракцию клеток в S -фазе, чаще были анеуплоидными и экспрессировали HER-2 (25% и 8%, р

Среди больных с (РЭ+)-опухолями более низкие показатели безрецидивной выживаемости были в подгруппе с высокой экспрессией EGFR и/или HER-2. при анализе результатов в зависимости от РП оказалось, что у больных (РЭ+)/(ПР+)-опухоли ни EGFR, ни HER-2 не оказывали существенного влияния на показатели безрецидивной выживаемости. На общую выживаемость в подгруппе с (РЭ+)/(ПР-) статистически значимо влияла только экспрессия HER-2. данное исследование представляет интерес с практической точки зрения, подтверждающим тот факт, что высокая экспрессия EGFR и HER-2 чаще выявлена при (РЭ+)/(ПР-)-опухолях, и, таким образом, отсутствие РП при наличии РЭ может рассматриваться в качестве суррогатного маркера аберрации сигнальных факторов роста и резистентности к селективным модуляторам рецепторов эстрогенов (тамоксифену), т.е. при отсутствии возможности определения факторов роста больным с (РЭ+)/(ПР-)-опухолями следует назначить ингибиторы ароматазы. [23]

Simon N ., Monnier A ., Namer M ., et al показали, что отсутствие РП, наряду с пременопаузальным статусом, оказалось независимым прогностическим фактором повышенного риска развития контралатерального рака молочной железы в группе больных (n = 3653), получавших лечение в рамках 8 адьювантных исследований группы FASC . В связи с этим, авторы предлагают подвергать эту группу больных более тщательному маммографическому скринингу. [109]

Прогностическое значение рецепторного статуса опухоли отражает влияние эстрогенов на характер и течение заболевания. Известно, что РЭ(+)-опухоли обладают меньшей склонностью к прогрессированию, но эти отличия между РЭ(+) и РЭ(-)-опухолями отчетливо проявляются лишь в первые годы наблюдения и заметно сглаживаются к 10-летному сроку. Высокий уровень РЭ ассоциируется, в основном, с повышением общей, а не безрецидивной выживаемости. Увеличение экспрессии РЭ мало влияет на риск диссеминации, но снижает темпы роста новообразования.

Как показали исследования Хёнель Р., не существует прямой взаимосвязи рецепторного статуса и уровня дифференцировки опухолевых клеток. В то же время, отсутствие РЭ коррелирует с анаплазией ядер, а также большей пролиферативной активностью клеток. Сопоставление M . Villalobos et . al . (1996) разночувствительности клеточных линий рака молочной железы, экспрессирующих ( MCF -7, T 47 D ) и не экспрессирующих ( EVSA — T ) рецепторы эстрогенов, не позволило выявить достоверных отличий. При этом, клетки экспрессирующих ( MCF -7, T 47 D ) в условиях культивирования с эстрадиолом демонстрировали более высокую радиорезистентность по критерию SF 2 (величина фракции выживших клеток после облучения в дозе 2 Гр) и частоте двойных разрывов ДНК: 40% и 2,52 двойных разрывов ДНК ⁄Гр⁄ед ДНК у MCF -7 против 33% и 2,7 двойных разрывов ДНК ⁄Гр⁄ед. ДНК у клеток, не чувствительных к эстрадиолу. К настоящему времени не получено и убедительных клинических данных, свидетельствующих в пользу корреляции рецепторного статуса опухоли и ее радиочувствительности. [16]

Добавление в культуральную среду, не содержащую эстрогенов, 17- b -эстрадиола приводило к повышению радиочувствительности РЭ(+)-клеток рака молочной железы MCF -7 [123,124]. Механизм повышения радиочувствительности при этом связывают с перераспределением клеток по циклу (в три раза возрастает их процент в G -2/М-фазах) и подавлением репарации сублетальных повреждений [21].

Влияние антиэстрогенов на радиочувствительность гормонозависимых опухолевых клеток не столь однозначно. Sarkaria J . и Wowra B . не выявили изменений в радиочувствительности под влиянием тамоксифена или его метаболитов (4-ОН_тамоксифена) [104,131]. М. Villalobos et . al ., Waser D ., et . al . обнаружили радиопротекторный эффект, проявлявшийся увеличением плеча на кривой выживаемости клеток MCF -7, культивируемых и в монослое, и в виде сфероцитов. [123,124]

Некоторые чистые антиэстрогены ( ZM 182780) обладают прямо противоположным действием, заметно усиливая эффект облучения, в 4 раза повышая уровень пострадиационного апоптоза тех же клеток MCF -7 [131].

Как считают Хмелевский Е.В. и Харченко В.П. радиосенсибилизирующее действие эстрогенов и радиопротекторные свойства тамоксифена в реальных клинических условиях в значительной мере могут нивелироваться малой величиной пролиферативного пула подавляющего большинства опухолей молочной железы. С другой стороны, потенциальные преимущества чистых антиэстрогенов, а также возможность сочетанного применения антиэстрогенов и ингибиторов IGF -1 R и / или HER-2/neu в качестве радиомодификаторов заслуживают самого пристального внимания. [17]

В исследовании В. Taback et al . прослежены 732 больных ранними стадиями РМЖ без метастазов в сторожевом лимфатическом узле, у которых аксиллярная лимфаденэктомия не выполнялась. При медиане времени наблюдения 46 месяцев рецидивы заболевания возникли у 20 (2,7%) больных. Медиана размера первичной опухоли у этих больных составила 1,4 (0,1 – 2,7) см. У 7 больных опухоли были низкодифференцированными, (РЭ+) выявлены у 18 человек, (ПР+) – у 10 больных, гиперэкспрессия HER-2/ neu — у 5 пациенток. [111]

Эти данные демонстрируют весьма низкую частоту рецидивов при негативных сторожевых лимфатических узлах и большие диагностические возможности метода, не уступающего по информативности исследованию аксиллярных лимфатических узлов.

В последнее время в литературе обсуждается значение при РМЖ циклооксигеназы-2 (ЦОГ-2), повышенный уровень которой выявляется более чем у половины больных РМЖ. В то же время, в группе больных, систематически принимающих нестероидные противовоспалительные средства, являющиеся ингибиторами этого фермента, заболеваемости ниже, чем в популяции. Считается, что ЦОГ-2 вовлечена в метаболизм ароматазы, являющейся мишенью для большой группы препаратов, обладающих высокой эффективностью при РМЖ.

С учетом изложенного выше, особый интерес представляют результаты сопоставления специфической выживаемости (учитывались только летальные исходы, обусловленные РМЖ) с уровнем экспрессии РЭ, ЦОГ-2 и ароматазы.

Radaz J . et . al . на большом клиническом материале (n = 776) проведен анализ сопоставления специфической выживаемости с уровнем экспрессии РЭ, ЦОГ-2 и ароматазы. Определение указанных характеристик проводилось на образцах опухолевой ткани, полученных во время хирургических вмешательств (парафиновые блоки). Медиана времени наблюдения за больными составила 18 (11 – 34) мес. Проведенный анализ показал, что независимо от рецепторного статуса опухоли, экспрессия ЦОГ-2 была значительно выше в опухолях с экспрессией ароматазы (42,4% и 2,9%, р

Читайте также:  Новейшие препараты при лечении рака молочной железы

Специфическая выживаемость больных РМЖ в зависимости от экспрессии РЭ, ароматазы и ЦОГ-2 (цит. по J . Razer et . al ., 2004).

Полученные авторами данные являются поводом для проведения дальнейших исследований, которые позволили бы определить оптимальные взаимоотношения между ингибиторами ароматазы (ИА), ингибиторами ЦОГ-2 и рецепторным статусом опухоли.

К семейству тирозинкиназных рецепторов (продуктов онкогенов C — erbB ) принадлежат четыре сходных по структуре трансмембранных рецептора РЭФР (Е rbB -1), HER-2/ne u (Е rbB -2), HER-3 (Е rbB -3), HER-4 (Е rbB -4) представляющих одну из важнейших систем передачи митотического сигнала [63,85].

Рецепторы семейства Е rbB могут образовывать как гомо-, так и гетеродимеры, при этом во многих случаях наиболее активными являются гетероструктуры с участками рецептора HER-2/ne u , не имеющего собственного лиганда. Он является уникальным представителем семейства трансмембранных тирозинкиназ, так как, не имея собственного лиганда и не взаимодействуя ни с одним из известных факторов роста, активизирующих родственные рецепторы, он является ключевым звеном передачи митотических сигналов всех ЭФР-подобных пептидов и необходим для усиленного функционирования всей системы. [85]

Перспектива практического использования маркеров, связанных с РЭФР-зависимой регуляцией роста рака молочной железы появилась после внедрения препарата герцетина, представляющего собой гуманизированные антитела к HER-2/ne u , как одному из рецепторов семейства Е rbB , к которому принадлежит и РЭФР [75,87].

Проведя предварительную оценку индивидуальной чувствительности больных к герцетину с использованием иммуногистохимических методов окрашивания опухолевых тканей на белок HER-2/ne u можно существенно замедлить или остановить рост опухолей, зависимых от подобных стимулов.

Что касается прогностического значения гиперэкспрессии, или амплификации гена C — erbB -2 (HER-2/ne u ), то, не смотря на большой материал (около 12000 больных раком молочной железы) единого мнения о прогностической ценности HER-2/ne u пока нет [26,75].

Hamilton A ., et al . отмечают неблагоприятное влияние HER-2/ne u на безрецидивную выживаемость больных РМЖ, без метастазов в лимфоузлы. Опухоли, с амплифицированным геном HER-2/ne u слабо реагировали на эндокринную терапию, но были чувствительны к последующей химиотерапии. По мнению приведенных авторов, больным с HER-2/ne u -положительными опухолями следует рекомендовать более интенсивные режимы химиотерапии, чем больным с опухолями, не имеющими повышенной экспрессии этого онкогена.[64]

В последние годы большое внимание уделяется проблеме неоангиогенеза – формированию новых сосудов в злокачественных опухолях. Установлено, что основным регулятором онкогенеза является фактор роста эндотелия сосудов (ФРЭС) ( Ferrara N ., 1995), который является митогенным не только к эндотелиальным клеткам. Доказано, что ФРЭС играет ключевую роль в неоангиогенезе при РМЖ. Ряд ретроспективных клинических исследований свидетельствуют о том, что экспрессия ФРЭС при раке молочной железы имеет существенное значение для прогноза заболевания, а также влияет на чувствительность опухолей к гормональному и лекарственному лечению [59,71]. Его высокий уровень свидетельствует о неблагоприятном прогнозе как при раннем, так и при распространенном РМЖ [65].

Помимо рассматривавшихся выше молекулярных факторов прогноза рака молочной железы на сегодняшний день изучены онкогены c — myc и int -2/ bel -1, супрессорные белки – продукты генов р53, активно изучается роль инградиентов – белков, стабилизирующих межклеточные контакты и целостность ткани [7,52,53].

Исследованиями Hamilton A ., en al . для р53 продемонстрирована достаточно значимая роль в прогнозе РМЖ. [64]

Показателем способности опухоли к саморегулируемому росту являются факторы роста и их рецепторы. К числу важнейших регуляторов подобного типа относятся полипептидные факторы роста – белки и небольшие полипептиды, продуцируемые собственно опухолевыми клетками и стимулирующие рост клеток продуцентов (аутокринный механизм) или соседних клеток (паракринный механизм).

В аутокринной и паракринной регуляции пролиферации клеток РМЖ участвуют различные ростковые факторы: пептиды группы эпидермального фактора роста (ЭФР, a -трансформирующий фактор роста, амфирегулин и др.) взаимодействующие с общим рецептором, инсулиноподобные факторы роста (ИФР), соматостатин и другие [72].

Рецепторы этих ростковых факторов были обнаружены в опухолях больных РМЖ, и их клиническое значение изучается в последние годы достаточно активно.

Как показали исследования ряда авторов, наличие в опухоли молочной железы рецепторов ЭФР (РЭФР), особенно при отсутствии рецепторов стероидных гормонов, свидетельствует о неблагоприятном прогнозе заболевания даже на ранних стадиях, и о резистентности к эндокринной терапии. В то же время, по данным Foekens J . A ., et al . (2001) наличие рецепторов ИФР и соматостатина указывает на более благоприятный прогноз рака молочной железы. [2,3,4,6,78,79]

Тем не менее из-за неоднозначности результатов полученных разными авторами, ни один из показателей, характеризующих чувствительность РМЖ к ауто / паракринным регуляторам, не вошел в практику так прочно, как исследование уровня стероидных гормонов [94].

В настоящее время на стадии клинических исследований находятся препараты, специфически воздействующие на РЭФР, моноклональные антитела к рецептору и ингибитору внутренней тирозинкиназы РЭФР, реализующей первый этап передачи митотического сигнала [37].

До 1980 г. изучение генетической предрасположенности к РМЖ было ограничено описанием больших семей, в которых, по меньшей мере, одна женщина в каждом поколении страдала РМЖ. Позже была выделена особая нозологическая единица – наследственный рак молочной железы (НРМЖ), в рамках которого возможно существование различных генетически детерминированных форм и синдромов [20,54,55,56,93,115].

В 1990 г. был выявлен первый наследственный ген BRCA 1 по РМЖ, а в 1994 – BRCA 2. У большинства индивидуумов с наличием изменений в этих генах развивается РМЖ. [38,54,57]. Гораздо реже развитие РМЖ связано с изменениями в других высокопенетрированных генах, таких как р53, М S Н 2, HER-2/neu [73].

Случаи развития РМЖ у мужчин, ассоциировались только с мутациями в BRCA 2, а при изменениях в BRCA 1 чаще выявляется анеуплоидия, а также наличие высокого процента клеток, находящихся в S -фазе [109]. По мнению этих же авторов безрецидивный промежуток оказался большим при наличии мутаций в BRCA 1.

Гены BRCA 1 и BRCA 2 являются супрессорными генами с аутосомно-доминантным типом наследования и высокой пенетрантностью в пределах одной семьи. Герминальные мутации генов предрасположенности BRCA являются причиной развития наследственных форм рака молочной железы и / или рака яичников (РЯ). Риск развития указанных опухолей, а также злокачественных новообразований других локализаций различен для носителей мутаций этих генов.

За последнее десятилетие новые технологии молекулярной генетики позволили идентифицировать гены, которые ответственны за возникновение, течение и прогноз семейных форм РМЖ. К генам с высокой пенетрантностью относятся BRCA (Breast Cancer Associated) 1 и 2. Доля BRCA 1 и BRCA 2 ассоциированного РМЖ составляет 45 и 35 % соответственно. [88,130]

В то же время низкопенетрантные гены, такие как PTEN , P 53, ATM , CHEK 2, FANC , NBSI , ответственны за развитие индивидуальной и семейной синдромальной патологии в 1-15% случаев [61,73,85].

Sato T ., et . al ., Jensen R et . al . полагают, что гены BRCA являются супрессорами клеточной пролиферации при РМЖ, а также несут дополнительный рецептор, теоретически доступный для лекарственной терапии. [68,105]

Наследственные мутации гена BRCA 1 обуславливают 56-87 % риска развития РМЖ в возрасте 70 лет и 33-50 % в возрасте 50 лет [55]. Риск развития контралатерального РМЖ у носителей мутаций гена BRCA 1 составляет 64 % в возрасте 70 лет, рака яичников – 44 % [126]. Мутации гена BRCA 2 отвечают за 65-95 % риска развития РМЖ (доля двустороннего РМЖ составляет 5-20 %) [38].

Различия в молекулярном патогенезе между BRCA -ассоциированными и ненаследственными опухолями молочной железы предполагают, что эти опухоли могут кардинальным образом различаться по фенотипическим и прогностическим признакам, а терминальные мутации BRCA можно рассматривать как молекулярно-генетические маркеры, имеющие прогностическое значение [130].

Изучая размеры опухоли и вовлеченность регионарных лимфатических узлов O . Johansson , J . Marcus и J . Verhoog не вывили значительных различий по стадиям [74,86,87,119]. В то же время Stoppa — Lyonnet D ., с соавт. показали, что опухоли носителей мутаций BRCA 1 были больше в размере, а отсутствие пораженных регионарных лимфоузлов не снижало стадийности у носителей мутаций генов BRCA [96].

Изучение гистологического фенотипа показало различия между BRCA -ассоциированным и спорадическим РМЖ. Опухоли пациентов-носителей герминальных мутаций гена BRCA 1 чаще представлено медуллярным и атипично-медулярным типом опухолей, малой пропорцией рака in situ [37]. Большее число долькового рака, а также рака in situ при мутантном генотипе BRCA 2 было отмечено в исследованиях J . Arnus и соавт. (1998), J . Marcus и соавт. (1997), Л.Н. Любченко (2002), но не подтверждено исследованиями B . Agnarsson и соавт. (1998), в котором преобладал протоковый рак. [17,19].

Отмечено, что опухоли, ассоциированные с мутациями генов BRCA 1 и BRCA 2 имеют более высокую степень злокачественности (преимущественно III ) по сравнению со спорадическим РМЖ. Другими авторами обличен выраженный лимфоцитарный инфильтрат вокруг опухолей, обусловленных мутациями генов BRCA Ѕ, что в свою очередь может быть причиной агрессивной реакции иммунной системы, которая благоприятно отражается на прогнозе [17,71].

D . Braun и соавт. при изучении уровня стероидных рецепторов у пациентов, отобранных по возрасту, показал, что в 64-92% случаев опухоли, обусловленные герминальными мутациями гена BRCA 1, не имели рецепторов эстрогена и прогестерона [28]. В другой работе ( Marcus J ., et . al .) авторами был отмечен парадоксально высокий уровень рецепторов эстрогена и прогестерона в опухолях пациентов-носителей мутаций BRCA 2 по сравнению с группой спорадического рака [86]. В исследовании Agnarsson B ., et . al . (1998) уровни эстрогеновых и прогестероновых рецепторов были более высокими по сравнению со спорадическими случаями [19]. И, наконец, Loman N . с соавт. (1998) разницу в уровнях рецепторов между РМЖ, обусловленном герминальными мутациями гена BRCA 2 и спорадическим РМЖ не выявили [107].

Что касается прогноза течения заболевания, то до недавнего времени считалось, что наследственный рак молочной железы характеризуется лучшей выявляемостью по сравнению со спорадическим РМЖ. Скорее всего, это обусловлено большей настороженностью по отношению к возникновению рака как врачей, так и самих пациентов из онкологически отягощенных семей.

Внедрение молекулярно-генетических методов дало возможность изучения выявляемости больных, классифицированных по генотипическим вариантам генов предрасположенности – BRCA 1 и BRCA 2.

В этом отношении представляет интерес работа Johansson O . и соавт. (1998), посвященная изучению выживаемости у 71 больного-носителя герминальных мутаций BRCA 1 из шведских семей (33 случая РМЖ; 7 случаев РМЖ/РЯ; 31 случай РЯ). Сравнительный анализ опытной группы с контрольной, отобранной по возрасту и стадии заболевания, не показал разницы в оценке выживаемости между этими группами [74]. Аналогичные данные были получены Verhoog L . и соавт. (1998) при сравнении безрецидивной и общей выживаемости у 43 пациентов из 19 семей с подтвержденным носительством мутаций гена BRCA 1 с выживаемостью 196 пациентов, страдающих спорадическим РМЖ. Авторы пришли к выводу, что РМЖ, обусловленный мутациями гена BRCA 2 имели сходный прогноз с контрольной группой пациентов, страдающих спорадическим РМЖ, отобранных по возрасту. Безрецидивная 5-летняя выживаемость составила 52% для каждой группы. Общая выживаемость составила 74% для носителей BRCA 2 герминальных мутаций и 75% для спорадических случаев. Безрецидивная выживаемость контралатерального метахронного рака, обусловленного мутацией BRCA 2, была значительно хуже по сравнению со спорадическим РМЖ [119].

Любченко Л.Н. с соавт. (2001) проанализировав клинико-генетические данные 41 онкологически отягощенной семьи, предварительно подтвердив генетический диагноз герминальных мутаций генов BRCA 1 / 2 у пробандов, страдающих наследственной формой РМЖ и оценив их роль в прогнозе развития РМЖ, РЯ, и других злокачественных новообразований установили: манифестация РМЖ в семьях пробандов-носителей герминальных мутаций гена BRCA 1 составила 48,1% (36 случаев), 2 из которых (5,5%) были двусторонними. Раком яичников страдали 23 родственницы (30,6%), злокачественные новообразования других локализаций были отмечены у 16 родственников (21,3%). В семьях пациентов с мутациями гена BRCA 2 62 родственницы (58%) страдали РМЖ, причем у 6 из них (9,6%) диагностирован двусторонний РМЖ. Рак яичников был отмечен у 7 женщин (6,5%), другие злокачественные новообразования – у 38 родственников (35,5%).

Таким образом, наличие герминальных мутаций генов предрасположенности BRCA 1 и BRCA 2 у пациентов является фактором риска развития РМЖ, РЯ и других злокачественных новообразований.

Около 5 – 10% РМЖ относятся к наследственным. Из них около ⅔ связаны с мутациями BRCA 1 и BRCA 2 генах. Анализ результатов наблюдений за группой здоровых носителей мутаций BRCA 1 / 2 (n=286), 113 из которых подверглись профилактической мастэктомии, а 173 наблюдались без лечения, при медиане времени наблюдения в первой группе 4,8 года, во второй 3,5 года показал, что в группе наблюдения за этот период диагностированы 24 случая РМЖ, 2 больных умерли. В группе больных подвергшихся профилактической мастэктомии у 1 пациентки спустя 3,5 года после оперативного вмешательства (без выявленной первичной опухоли) возникли отдаленные метастазы, а у 2 пациенток опухоль была выявлена в удаленном материале.

Таким образом, в группе наблюдения 5-летняя актуариальная частота РМЖ составила 17%, что существенно (р=0,01) выше, чем в группе подвергшихся профилактической мастэктомии. Профилактическая мастэктомия позволила снизить на 100% частоту первичного РМЖ. [79]

В поисках возможностей индивидуального планирования терапии РМЖ большие надежды на сегодняшний день связывают с появлением методики оценки генного профиля опухоли, заключающейся в одномоментном определении экспрессии РНК для многих тысяч генов. Как свидетельствуют материалы крупнейших онкологических форумов (конференции ASCO , ESMO , Сан-Антонио, Сан-Гален и др.) метод оказался эффективным при выявлении прометастатических генов, оценке риска развития РМЖ у здоровых женщин, носителей BRCA 1 / 2 и предраке, определении прогностических подтипов РМЖ и прогнозировании риска рецидива болезни и смерти, в прогностической оценке опухолевых клеток, выделенных из костного мозга, предсказания эффективности неоадьювантной терапии, в том числе, определении группы больных, нуждающихся в ней, выявлении гормонорезистентных больных и предсказании эффекта ряда противоопухолевых средств (тамоксифена, летразола, антрациклинов, таксанов, герцептина, винорельбина), а также выявления больных с благоприятным прогнозом в различных возрастных группах.

Однако, вряд ли можно надеяться, что методика оценки генной экспрессии опухоли станет в ближайшее время доступной в силу высокой стоимости и ряда методических проблем, но она, несомненно, представляет большую ценность, так как дает возможность расшифровывать биологические механизмы, лежащие в основе опухолевого роста, и составляет теоретическую основу целого направления лекарственной терапии, называемого таргетной.

источник