Связь функциональной и структурной гетерогенности рака с терапевтическим лечением.
Нами исследуются функциональные характеристики более 20 генов, участвующих в зарождении и развитии рака ряда локализаций. Для этих генов оптимизированы методы количественного определения уровня экспрессии, определяемой в здоровой и опухолевой тканях почки.
Количественное определение экспрессии генов осуществляется с использованием ПЦР-РВ на приборе Step One Plus (Applied Biosystems; США). В частности, была сформирована панель генов, связанных с развитием рака почки. Критериями выбора генов служили значимость генов для развития рака почки, их присутствие в патогенной цепочке функциональных нарушений и наличие уже существующих таргетных препаратов к этим генам. Анализировали сформированные панели генов, профили экспрессии которых свидетельствуют о функциональных процессах в опухоли конкретного больного. Результаты анализа профилей экспрессии могут быть использованы в качестве прогностических маркеров ответа на терапию, указывая на потенциальные мишени терапевтического воздействия. Нами были получены сравнительные (в раковой и здоровой ткани) профили экспрессии генов для ряда больных. Наиболее часто повышенный уровень экспрессии при раке почки из 12 исследованных генов наблюдается в генах VEGFR1, VEGFR2 и VEGF, указывая на частую необходимость блокирования генов, связанных с процессами ангиогенеза. Повышенная экспрессия хотя бы двух из указанных генов наблюдалась во всех исследованных случаях, в половине случаев были активированы все три указанных гена. Обнаружено частое понижение экспрессии гена PDGFRα при раке почки. На рис. приведен пример уровней экспрессии ряда генов исследованной панели в опухоли больного с раком почки по отношению к уровню экспрессии в нормальной ткани почки этого же больного.
Рис. Уровни экспрессии ряда генов в опухоли рака почки относительно экспрессии в нормальной ткани почки.
По оси абсцисс даны гены: 1 –VEGFR1, 2 – VEGFR2, 3 – VEGF121, 4 – PDGFRα, 5 – PDGFRβ,
6 – PI3K, 7 – PTEN, 8 – AXL, 9 – mTOR, 10 – EGFR.
По оси ординат – отношение уровней экспрессии указанных генов в опухоли и в нормальной ткани. Отрицательные значения даны для наглядности и отражают меньшие значения экспрессии в опухоли по сравнению с нормальной тканью.
Уровень экспрессии наиболее выражено (на один-два порядка величины) отличался в опухоли по отношению к здоровой ткани в генах VEGFR1 и PDGFRα. Причем самый низкий уровень экспрессия гена PDGFRα (в 500 раз ниже нормы) соответствовал наименьшему изменению экспрессии гена VEGFR1 в опухоли по сравнению со здоровой тканью. И наоборот, неизмененный уровень экспрессия гена PDGFRα соответствовал увеличенному примерно в 80 раз уровню экспрессии гена VEGFR1 в опухоли. В исследованных образцах опухолей не были найдены изменения экспрессии в генах PDGFRβ и PI3K. В половине случаев опухолей была повышена экспрессия гена EGFR. Наблюдали как повышенную в 4 раза в опухоли экспрессию гена РТЕN, так и пониженную в 2,5 раза относительно контрольной ткани. В двух случаях была повышена экспрессия гена AXL, что свидетельствует о неблагоприятном прогнозе течения заболевания.
Рядом авторов данного сообщения проводится определение экспрессии гена HER2, важного для принятия решения об использовании герцептина (трастузумаба) при лечении рака молочной железы, и гена PTEN, с уровнем экспрессии которого связана эффективность герцептина. Если рак молочной железы устойчив к герцептину при потере экспрессии гена PTEN, то при раковой опухоли мозга – мультиформной глиобластоме применение рапамицина, наоборот, эффективно. Низкая экспрессия гена BRCA1 свидетельствует об увеличенной выживаемости при химиотерапии немелкоклеточного рака легкого с использованием гемицитабин/цисплатин. Для эффективной терапии, помимо функциональных характеристик раковых клеток, важно учитывать и структурные изменения в их геноме.
В этом плане нами проводится определение мутаций в генах KRAS, PTEN и BRAF, актуальных для прогнозирования эффективности таргетной терапии при раке ряда локализаций (рак толстой кишки, легких, Т-клеточный лейкоз, меланома и т.д.), молекулярное определение рекомбинации BCR-ABL.Проведено исследование мутаций в гене EGFR при раке легкого в связи с эффектом терапевтического воздействия. В опухолевой ткани больных в 24% случаев выявлены соматические мутации в гене EGFR, две из которых были новыми. Наиболее частая в европейских странах мутация L858R встретилась лишь однажды. Больные с мутациями получали лечение гефитинибом (иресса).
При наблюдении в течение 1,5 лет выжили все больные с мутацией в гене EGFR, в то время как в группе без мутаций выживаемость была низкой. Из полученных результатов следует необходимость определения мутаций в гене EGFR при раке легкого для повышения эффективности лечения этого заболевания. Для повышения эффективности лечения и минимизации побочных эффектов существенны не только изменения в геноме претерпевающей малигнизацию клетки, но и наследуемые особенности генов.
В частности, определяемые нами полиморфные варианты в гене CYP2D6 связаны с ответом на тамоксифен при раке молочной железы, вариант в гене UGT1A1*28 – со степенью гематоксических эффектов при использовании иринотекана.
Отдельной строкой в этом ряду стоят гены-супрессоры наследственной предрасположенности к раку. В этом направлении нами выявлены характерные для российских больных спектры и частоты мутаций генов-супрессоров, развита генодиагностика наследственной предрасположенности к основным социально-значимым локализациям рака. Однако наследуемые мутации в ряде генах-супрессорах важны также для выбора и прогноза эффективности средств химиотерапии. Примеры такой зависимости даны в табл. 1.
Таблица 1
Мутации в генах-супрессорах рака и средства терапии
Мутация в гене | Локализация рака | Терапия |
BRCA1 | Молочная железа | Ингибиторы PARP1 |
P53 | Синдром Ли-Фраумени, Рак молочной железы | Advexin |
MLH1/MSH2 | Колоректальный | Выбор средства химиотерапии |
Еще по теме Связь функциональной и структурной гетерогенности рака с терапевтическим лечением.:
- Связь функциональной и структурной гетерогенности рака с терапевтическим лечением.
- Общее учение об опухолях
- Ювенильный ревматоидный артрит
- Химиотерапия злокачественных опухолей