© Е.Н.Имянитов, 2012 г.
ББК Р569.4334
ФГБУ «НИИ онкологии
им. Н.Н. Петрова»
Минзравсоцразвития РФ
Разработка
и совершенствование
методов полногеномного
секвенирования
представляется главным
событием молекулярной
медицины после
изобретения ПЦР
СТАНДАРТНЫЕ И ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ
ПРЕДИКТИВНЫЕ МАРКЕРЫ
ПРИ ОПУХОЛЯХ ЖЕЛУДОЧНО
КИШЕЧНОГО ТРАКТА
Е.Н. Имянитов
Введение
Опухоли желудочнокишечного тракта (ЖКТ) являются одним из наилучших
примеров для демонстрации как успехов, так и проблем современной лекарствен
ной терапии. Наиболее впечатляющий прогресс наблюдается для рака толстой
кишки (РТК): если всего 20 лет назад средняя выживаемость пациентов с метаста
тическим РТК составляла около полугода, то с появлением новых препаратов
иринотекана, оксалиплатина, бевацизумаба и антиEGFR антител – этот показа
тель стал превышать двухгодичную отметку [6, 13]. 4кратное увеличение выжи
ваемости – это фантастический прогресс! Представим, что в последующие 20 лет
представится возможным сохранить подобную тенденцию и повысить выживае
мость ещё в 4 раза – до 8 лет; этого окажется уже достаточным, чтобы большин
ство пациентов с метастатическим РТК успевали дожить до другой, «естествен
ной» причины окончания жизни. Негативным аспектом, значительно осложняю
щим лечение больных с опухолями ЖКТ, является абсолютно диспропорциональ
ное увеличение стоимости лекарств. Если в конце 1980 гг. этот показатель состав
лял примерно 100 долларов США в месяц, то сейчас применение таргетных пре
паратов и современных средств вспомогательной терапии может предусматри
вать ежемесячный бюджет в размере 10000 долларов и более. Применение пре
диктивных маркеров, позволяющих получать информацию о спектре лекарствен
ной чувствительности опухоли в каждом конкретном клиническом случае, на
правлено на достижение лучшего баланса между клинической и экономической
эффективностью лечения. Ожидается, что персонализированный подбор тера
пии на основе молекулярных тестов предоставит возможность увеличить часто
ту ответов на лечение и продолжительность жизни больных. Помимо этого, от
каз от заведомо безрезультатных терапевтических схем подразумевает значитель
ную оптимизацию расходов на лекарственные препараты [18].
РАК ТОЛСТОЙ КИШКИ
Фторпиримидины
Фторпиримидины (5фторурацил (5ФУ), капецитабин) можно рассматривать
как «универсальный» противоопухолевый препарат – терапевтические схемы с
применением лекарственных средств этой группы получают более половины всех
онкологических больных. Переносимость и эффективность фторпиримидинов
в значительной мере зависит от их системного и внутриопухолевого метаболиз
ма. Ключевым ферментом распада 5ФУ является дигидропиримидиндегидроге
наза (DPD, dihydropyrimidine dehydrogenase). Некоторые индивидуумы имеют
наследственный дефект, в результате которого обе (отцовская и материнская)
копии гена DPD не могут продуцировать нормальный белок. Подобные люди,
составляющие около 0.1% популяции, характеризуются выраженной неперено
симостью фторпиримидинов: первое же введение стандартной дозы 5ФУ может
привести к летальному исходу. Выявление лиц с системной инактивацией DPD
требует полного секвенирования соответствующего гена. Данная разновидность
молекулярногенетического анализа до недавнего времени оставалась недоступ
ной изза колоссальной стоимости и трудоёмкости. Стремительное удешевление
методик обнаружения мутаций вследствие появления технологий массивного
ПРАКТИЧЕСКАЯ ОНКОЛОГИЯ • Т. 13, №4 – 2012
219
Стр.1
Е.Н. Имянитов
параллельного секвенирования позволяет надеяться, что
исключение системного дефицита DPD войдёт в стан
дарты предварительного обследования онкологических
больных уже в течение ближайших 34 лет. Следует ого
вориться, что генетическая инактивация DPD составляет
не более половины всех случаев выраженной неперено
симости фторпиримидинов, поэтому даже исчерпываю
щий анализ нуклеотидной последовательности данного
гена не гарантирует полного отсутствия серьёзных ос
ложнений от терапии 5ФУ [40].
Совсем другим параметром, влияющим на исход ле
чения 5фторурацилом и его производными, являет
ся внутриопухолевая активность DPD. Если систем
ный дефицит DPD, определяемый наследственной
мутацией в данном гене, представляет серьёзную
опасность, то низкая активность DPD в самой опухо
левой ткани способствует накоплению препарата
внутри новообразования. Многие опухоли имеют
пониженную экспрессию DPD по сравнению с нор
мальными тканями – именно эта особенность кар
цином создаёт определённое терапевтическое окно
для фторпиримидинов. Многочисленные исследова
ния показывают, что РТК с низким содержанием DPD
демонстрируют более выраженный ответ на терапию
5ФУ [23].
Другим молекулярным фактором, ассоциированным
с чувствительностью РТК к 5фторурацилу, является фер
мент тимидилатсинтаза (TS, thymidylate synthase). TS счи
тается основной мишенью 5ФУ. Высокая внутриопухо
левая экспрессия TS зачастую сопряжена с резистентно
стью опухоли к фторпиримидинам. Это можно объяс
нить тем, что терапевтическая концентрация 5фтору
рацила оказывается недостаточной для связывания из
быточного количества молекул TS [27].
Многие исследования предиктивных маркеров ответа
на лечение 5ФУ включают другие ферментыучастники
метаболизма фторпиримидинов, например OPRT (orotate
phosphorybosyltransferase) [19]. В целом, развитие этой
области клинической онкологии в последние годы не
Practical oncology
сколько приостановилось. Вопервых, 5фторурацил и
его производные стали значительно реже применяться в
режиме монотерапии; соответственно, при ответе опу
холи на назначение комбинации препаратов представ
ляется затруднительным выявить, какой из компонентов
лекарственной схемы оказал решающий вклад в успех
лечения. Вовторых, большинство исследователей пред
почитают использовать для определения уровня экспрес
сии DPD, TS и других молекул наиболее простой и дос
тупный метод – иммуногистохимию (ИГХ). К сожалению,
именно ИГХ отличается плохой межлабораторной вос
производимостью; это связано как с вариациями в спек
тре применяемых антител, так и со значительным субъек
тивным компонентом в оценке интенсивности окраши
вания. Втретьих, фторпиримидины являются «классичес
кими» цитостатиками, поэтому их исследования не име
ют поддержки со стороны крупных фармацевтических
фирм.
Иринотекан
Включение иринотекана – ингибитора топоизомера
зы I – в стандартные схемы лечения метастатического
РТК привело к драматическому увеличению выживаемо
сти этой категории больных. Однако первые же испыта
ния данного препарата, осуществлённые ещё в начале
1990х гг., продемонстрировали значительную популяци
онную вариабельность в отношении переносимости те
рапии. Дальнейшие исследования установили, что одним
из главных параметров, детерминирующих выражен
ность побочных эффектов при назначении иринотека
на, является полиморфизм гена UGT1A1. UGT1A1 харак
теризуется популяционным разнообразием в отношении
количества динуклеотидных повторов ТА в промоторной
(регуляторной) области гена. Наиболее частым является
аллель, содержащий 6 повторов ТА. Примерно 2540%
аллелей UGT1A1 представлены версией с 7 ТАдинуклео
тидами. Примечательно, что аллель (ТА)7 (часто обо
значаемый как UGT1A1*28) (рис. 1), ассоциирован с по
ниженной экспрессией соответствующего фермента,
Рис.1. Идентификация полиморфных аллелей гена UGT1A1
220
ПРАКТИЧЕСКАЯ ОНКОЛОГИЯ • Т. 13, №4 – 2012
Стр.2
Practical oncology
Е.Н. Имянитов
иринотекана – подобные предпочтения со стороны па
циентов и врачей связаны с более низким риском алопе
ции и тяжёлой диареи. Тем не менее, именно выбор меж
ду оксалиплатином и иринотеканом представляется на
глядным примером клинических ситуаций, когда анализ
предиктивного маркера мог бы оказаться решающим зве
ном в определении тактики лечения. Значительное чис
ло публикаций посвящено перспективности использова
ния экспрессионного статуса ERCC1 – фермента репа
рации ДНК – для прогнозирования эффективности дан
ного препарата. Считается, что низкий уровень ERCC1
ассоциирован с большей вероятностью ответа на лече
ние. Тем не менее, работы в данной области сталкивают
ся с такими же трудностями, как и исследования по при
менению фторпиримидинов [19]. Экспрессия другого
популярного предиктивного маркера для производных
платины – BRCA1 – при РТК пока не изучалась.
Антитела к EGFR
Рис.2. Метаболизм иринотекана
уридиндифосфатглюкуронозилтрансферазы 1А1 [19].
При гетерозиготном, и особенно при гомозиготном но
сительстве аллеля UGT1A1*28 нарушается соотношение
между свободной и глюкуронконъюгированной формой
SN38; как следствие, наблюдается заметное увеличение
концентрации цитостатика в организме, что сопровож
дается усилением побочных эффектов лечения (рис. 2).
Подавляющее большинство исследователей сходится
на том, что присутствие вариантных аллелей гена UGT1A1
сопряжено с повышенной токсичностью иринотекана.
Воспроизводимость подобных наблюдений привела к
тому, что тест на полиморфизм UGT1A1 в 2005 г. полу
чил официальную поддержку со стороны Food and Drug
Administration (FDA) [35]. Для пациентов, которые явля
ются гомозиготными носителями аллеля UGT1A1*28, ре
комендуется рассматривать вопрос о снижении старто
вой дозировки препарата примерно на 20% [32]. Приме
чательно, что анализ гена UGT1A1 является первым фар
макогенетическим тестом, рекомендованным к примене
нию в терапии солидных опухолей.
Имеется небольшое число работ, посвящённых изу
чению не столько переносимости иринотекана, сколько
анализу детерминант чувствительности РТК к этому пре
парату [17]. В частности, целый ряд предклинических и
клинических наблюдений свидетельствует о том, что ве
роятность ответа на иринотекан может быть ассоцииро
вана с внутриопухолевым уровнем экспрессии его ми
шени – топоизомеразы I. К сожалению, немногочислен
ность подобных исследований и разнородность методик
определения статуса топоизомеразы I не позволяют сде
лать окончательных выводов по данному вопросу.
Оксалиплатин
Оксалиплатин по своей эффективности абсолютно
сопоставим с иринотеканом и в большинстве случаев
может являться его альтернативой при планировании
лечения. В нашей стране он применяется несколько чаще
Бесполезность иммуногистохимического
определения уровня экспрессии EGFR
Антитела к EGFR – цетуксимаб и панитумумаб – вош
ли в стандарты лечения метастатического РТК в конце
прошедшего десятилетия. Первые испытания этих пре
паратов организовывались по аналогии с наиболее ус
пешными прототипами исследований таргетных ле
карств – ингибиторов ароматазы и Герцептина. Идеоло
гия подобных клинических экспериментов предусматри
вает отбор на лечение только тех пациентов, опухоли
которых действительно содержат белокмишень; более
того, карциномы с высокой экспрессией мишени (напри
мер, рецептора эстрогенов или тирозинкиназы HER2)
обычно оказываются более чувствительными к специфи
ческому препарату. Соответственно, наличие иммуноги
стохимического окрашивания опухоли по EGFR являлось
обязательным условием включения больного в исследо
вание. Однако, обработка результатов применения цетук
симаба и панитумумаба привела к совершенно неожи
данным выводам: оказалось, что вероятность ответа на
лечение ни в коей мере не зависит от уровня экспрессии
EGFR. Более того, недавние проспективные исследования
EGFRнегативных РТК выявили практически идентичные
показатели эффективности антиEGFR антител по срав
нению с данными, полученными на EGFRпозитивных
опухолях [5, 6, 16, 44].
Почему эффективность антагонистов EGFR не зави
сит от ИГХстатуса белкамишени?! Повидимому, в дан
ном случае ИГХокрашивание не полной мере коррели
рует с ролью данного рецептора в патогенезе каждой
отдельно взятой опухоли. Следует напомнить, что для
тирозинкиназных рецепторов весьма характерно мно
гообразие молекулярных изоформ. Не исключено, что
доступные для ИГХанализа диагностические наборы не
способны адекватно распознавать именно ту разновид
ность EGFR, которая ассоциирована с ответом на лече
ние. Помимо этого, сама система оценки результатов ИГХ
может накладывать определённые ограничения. Это
ПРАКТИЧЕСКАЯ ОНКОЛОГИЯ • Т. 13, №4 – 2012
221
Стр.3