Новые способы испортить жизнь опухолевой клетке

На VIII петербургском форуме «Белые ночи – 2022» член-корреспондент РАН Е.Н. Имянитов представил доклад «Комплексный подход в определении оптимальной тактики лечения на основании предиктивных маркеров», посвященный молекулярно-генетической диагностике у пациенток с раком молочной железы (РМЖ) для обнаружения мутаций генов BRCA1/2 и PIK3CA и назначения персонифицированной таргетной терапии.

НАСЛЕДСТВЕННЫЕ СИНДРОМЫ

Существует несколько вариантов молекулярно-генетической диагностики РМЖ. Самое известное исследование, разработанное раньше остальных, — это оценка статуса рецепторов стероидных гормонов иммуногистохимическим методом (ИГХ). Правда, сейчас данный статус можно установить путем изучения экспрессии РНК при помощи теста Oncotype DX — его применяют для дополнительного контроля. Среди молекулярно-генетических анализов самым первым и наиболее известным был тест на определение статуса гена HER2, который стал применяться в трансляционной онкологии. Но давайте остановимся на более современных методах диагностики мутаций генов BRCA1/2 и PIK3CA, обратившись к наследственным опухолевым синдромам. Если проанализировать заболеваемость РМЖ, становится очевидно, что 5–8 % женщин попадают в онкологические клиники, потому что у них находят генетический дефект, унаследованный в результате мутаций в генах BRCA1/2 и некоторых других. Почти 20 лет назад было доказано, что примерно половина мутаций онкогенов BRCA1/2 у славянок (русские, польки, украинки, белоруски) представлена так называемыми повторяющимися аллелями, или повторяющимися мутациями.

В свое время это открытие было колоссальным шагом вперед. Ведь применение достаточно простых ПЦР-тестов позволяло выявить половину случаев таких мутаций! Однако этот анализ уместен только у славянок, при этом он информативен лишь в случае обнаружения мутации. Если ПЦР-тест не выявил аномалий в генах наследственного рака, необходимо выполнять тестирование всей нуклеотидной последовательности генов BRCA1/2.

Напомню и о собственной работе, опубликованной два года назад. По результатам ПЦР-теста мы отобрали женщин с РМЖ без мутаций и провели у них полное исследование генов BRCA1/2. Как и следовало ожидать, у славянок при этом обнаружилось примерно двух-трехкратное увеличение количества зафиксированных случаев наследственного РМЖ. На базе НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова организован полный цикл обследования таких больных, при этом было наглядно показано, что ПЦР-тест не является достаточным. Нам удалось добиться того, что выполнение анализа полной нуклеотидной последовательности генов BRCA1/2 теперь стало доступным в системе ОМС. Правда, встает вопрос о том, каких больных направлять на это исследование: каковы клинические критерии отбора?

Во-первых, у пациентки должен быть онкологический диагноз — РМЖ или рак яичника (РЯ).

Во-вторых, должен присутствовать хотя бы один из клинических признаков наследственного рака:

• возраст младше 50 лет;

• РМЖ или РЯ у матери или сестры пациентки, развившийся в возрасте до 65 лет;

• билатеральный РМЖ;

• трижды негативный статус рецепторов;

• если речь идет о РЯ, то это должна быть серозная или эндометриоидная опухоль высокой степени злокачественности.

Сотрудники нашего института осуществляют сейчас такую диагностику непрерывно, и она пользуется популярностью у онкологов. Предпочтительный материал для анализа — кровь в пробирке с этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА). При такой обработке кровь может долго храниться при комнатной температуре. Мы принимаем и пациенток с любыми стадиями злокачественных новообразований (ЗНО), в том числе тех, которые не нуждаются в лекарственной терапии. Ведь BRCA1/2-диагностика помогает не только в выборе медикаментозной терапии РМЖ, но и в определении предрасположенности тех женщин, которые находятся в зоне риска. Если первичная мутация была выявлена в нашем институте и возникает необходимость обследовать родственников женщины, мы проводим такой анализ, хотя он и не входит в систему ОМС.

МЕДИКАМЕНТОЗНАЯ ТЕРАПИЯ

Наука о наследственных ЗНО в прикладном плане рождалась как наука о ранней диагностике, нацеленная на выявление носителей мутаций в группе онкологического риска. Одним из заметных открытий в молекулярной онкологии стало описание весьма «элегантного» механизма возникновения BRCA-ассоциированных опухолей с инактивацией обеих копий гена BRCA. При этом одна копия выводится из строя при наследовании, а другая повреждается в результате соматической мутации в одной из клеток органов-мишеней. В итоге наследуемые опухоли обладают полным BRCA-дефицитом. Это означает, что их клетки неспособны осуществлять репарацию двунитевых повреждений ДНК (рис. 1).

Опухоли, о которых мы ведем речь, обладают уникальным спектром лекарственной чувствительности как к простым, так и к сложным препаратам. В частности, избирательная активность по отношению к указанным ЗНО характерна для производных платины — цисплатина и карбоплатина, а также для митомицина С, бифункциональных алкилирующих агентов (циклофосфамида или мелфалана) и для PARP-ингибиторов. Эти препараты фактически действуют аналогичным образом: сначала приводят к однонитевым разрывам ДНК, которые впоследствии конвертируются в двунитевые разрывы. В результате под действием данных лекарств погибают именно BRCA-дефицитные клетки.

Итак, BRCA-ассоциированные наследственные опухоли — это большая и хорошо изученная группа ЗНО. Наша задача — найти обычные ненаследственные опухоли, которые по своим свойствам (в частности, по лекарственной чувствительности) близки к вышеназванным ЗНО. BRCA-чувствительные опухоли отличаются тем, что их клетки накапливают большое количество двунитевых разрывов ДНК, демонстрируя хромосомную нестабильность. Именно на ее выявление нацелен HRD-тест.

HRD (Homologous recombination Repair Deficiency) — это дефицит системы репарации путем гомологичной рекомбинации. Цель HRD-тестирования — выявление дефицита гомологичной рекомбинации для подбора терапии пациенткам с вновь выявленным РЯ. Гомологичная рекомбинация — это высокоточный механизм репарации двухцепочечных разрывов ДНК, в том числе в генах BRCA1/2. Дефицит данной системы приводит к нарушению репарации ДНК, накоплению ошибок, увеличению геномной нестабильности. Причинами дефицита могут быть как генетические факторы (герминальные и соматические мутации в генах белков, участвующих в данном процессе), так и эпигенетические.

Положительный HRD-тест — это предиктор чувствительности опухоли к платиносодержащей терапии и лечению PARP-ингибиторами у пациенток с РЯ. Данный тест выполняется компанией Myriad Genetics, он защищен патентом и не может осуществляться другими учреждениями. Однако нам удалось разработать упрощенный вариант теста, не нарушая патентных прав, потому что идея нашего подхода несколько иная. Наш клинически валидизированный тест доступен для использования в российских условиях. Мы доказали, что он дает результаты, ничуть не уступающие данным централизованного HRD-тестирования. На основании полученных результатов мы можем с высокой степенью надежности предсказать, будет ли опухоль отвечать на платиносодержащую терапию или PARP-ингибиторы.

ДРУГАЯ МИШЕНЬ

Еще одна точка приложения современных таргетных противоопухолевых препаратов — онкоген PIK3CA. Онкологически переродившаяся клетка приобретает несколько новых качеств, главное из которых — бесконтрольное деление. Но, начав бесконтрольно делиться, клетки сталкиваются с серьезными трудностями. В частности, это давление со стороны окружающих здоровых тканей и нехватка питательных веществ.

Если избыточная масса клеток образуется в здоровом многоклеточном организме, то они сами себя уничтожают. Чтобы опухолевая клетка могла беспрепятственно делиться, забирать питательные вещества у окружающих тканей, ей необходима активация каскада жизнеспособности. Одна из причин запуска подобного каскада заключается в патологической активации фермента под названием фосфоинозитид (фосфатидилинозитол) 3-киназа (PI3K). Данная молекула участвует в жизненно важных процессах, в первую очередь — в регуляции поглощения клеткой глюкозы и работе инсулинового рецептора.

Также жирная кислота фосфатидилинозитол (обмен которой и контролирует фермент PI3K) участвует в регуляции пролиферации и подвижности клеток, сохранении их жизнеспособности, внутриклеточном транспорте различных молекул, являясь, таким образом, важным компонентом сигнальных путей клетки. Но при мутации гена PIK3CA, кодирующего белок PIK3, фосфатидилинозитол переходит в состояние непрерывного фосфорилирования, то есть гиперактивации, что и запускает каскад жизнеспособности опухолевой клетки.

Вместе с коллегами мы провели собственное многоцентровое исследование, собрав по всей стране 694 пациентки с HR+/HER2- распространенным РМЖ, получавших любую линию противоопухолевой терапии. Частота и структура выявленных мутаций в целом согласуются с мировыми данными, хотя встречаемость повреждений PIK3CA у россиянок оказалась несколько ниже (32 %), чем в зарубежных исследованиях (41 %). Итак, примерно каждая третья опухоль у участниц нашего исследования содержала мутацию указанного гена. Какое это имеет значение?

Представим, что речь идет о рецепторпозитивном РМЖ. Такая опухоль требует эндокринной терапии в одном из нескольких вариантов:

• ингибиторы ароматазы, которые разрушают эстрогены;

• тамоксифен, блокирующий рецепторы эстрогенов;

• фулвестрант, подавляющий активность таких рецепторов и вызывающий их деградацию.

Когда в подобных рецептор-позитивных опухолях прекращается эндокринная стимуляция, они погибают. Но если в ЗНО активирован онкоген PIK3CA, то оно может оказаться резистентным к эндокринной терапии, потому что в клетках запущен каскад жизнеспособности. Это четко подтвердили данные клинического исследования SOLAR-1, в котором женщины получали блокатор эстрогеновых рецепторов фулвестрант в качестве предшествующей эндокринной терапии.

Далее данный препарат применяли либо в качестве монотерапии, либо в комбинации с алпелисибом, ингибитором киназы PI3K. Если для терапии опухолей с мутациями онкогена PIK3CA назначался фулвестрант без алпелисиба, то эффекта практически не было, опухоль прогрессировала очень быстро. Однако при совместном применении этих двух препаратов она начинала прогрессировать значительно позже, чем в группе больных, получавших монотерапию фулвестрантом. И, что очень существенно, эффективность алпелисиба была зарегистрирована только для опухолей с мутировавшим геном PIK-киназы. Там же, где указанная мутация отсутствовала, противоопухолевый эффект не достигался, хотя алпелисиб одинаково угнетает как мутированную, так и нормальную формы киназы, поскольку в последнем случае актуальны другие механизмы адаптации к эндокринной терапии.

Так у каких же больных следует проводить тестирование на мутацию онкогена PIK3CA? Прежде всего — у пациенток с гормонозависимым (люминальным А и В) HER2- метастатическим РМЖ. В этой ситуации показано лечение алпелисибом в комбинации с фулвестрантом, но только если четко подтверждена обсуждаемая нами мутация. Для такого исследования пригоден любой материал (ткань опухоли или метастаза) любой давности, причем вне зависимости от наличия и состава предшествующей терапии.

Вместе с коллегами мы продолжаем исследования мутации онкогена PIK3CA и уже опубликовали две статьи по этой теме. Врачи, приславшие более одного биопсийного образца, стали соавторами этих работ. Сейчас мы набираем пациенток для изучения эпидемиологии мутаций данного гена. С нами можно связаться по электронной почте mol.oncology@gmail.com.