Preview

Успехи молекулярной онкологии

Расширенный поиск
Том 2, № 1 (2015)
https://doi.org/10.17650/2313-805X.2015.2.1

ОБЗОРНЫЕ СТАТЬИ

004-012 535
Аннотация

Половые гормоны, регулируя нормальные физиологические процессы большинства тканей и органов, традиционно считаются одним из ключевых факторов развития и прогрессии опухолей органов репродуктивной системы. В течение последних лет стала очевидной значимость системы посттранскрипционного контроля генной экспрессии, опосредуемой короткими одноцепочечными молекулами РНК, так называемыми микроРНК, в регуляции нормальных физиологических процессов и в патогенезе многих заболеваний, включая онкологические. В представленном обзоре обсуждается взаимосвязь между двумя в определенном смысле самостоятельными регуляторными системами – половыми гормонами и микроРНК. Взаимоотношения этих систем рассматриваются в контексте двух онкологических заболеваний – рака молочной железы (РМЖ) и рака предстательной железы (РПЖ).

Кратко освещается история исследований роли половых гормонов в патогенезе РМЖ и РПЖ, более подробно представлены современные данные о биогенезе и биологической роли микроРНК. В клетках гормоночувствительных тканей половые гормоны регулируют работу микроРНК-аппарата регуляции генной экспрессии двумя известными путями: специфично, влияя на активность отдельных молекул микроРНК, и неспецифично, изменяя эффективность биогенеза микроРНК и активность цитоплазматического РНК-белкового комплекса. С учетом работы такой регуляторной сети существенно расширяются представления о биологических эффектах половых гормонов в физиологических условиях. Злокачественная трансформация приводит к искажению регуляторных эффектов половых гормонов, что отражается и усиливается регулируемой ими системой посттранскрипционного контроля генной экспрессии, опосредуемой микроРНК. К числу наиболее исследованных и клинически значимых примеров этого феномена относится утрата чувствительности к влиянию половых гормонов, на фоне чего клетки приобретают способность к активной пролиферации безгормональной стимуляции за счет подключения коллатеральных сигнальных путей и ростовых факторов. Этот феномен отчасти опосредуется микроРНК, и как следствие, к обсуждению привлекаются современные экспериментальные данные, указывающие на причастность микроРНК к формированию феномена гормональной резистентности клеток РМЖ и РПЖ. Представления о возможной первичной роли нарушений функций микроРНК в процессе опухолевой трансформации и искажения механизмов гормональной регуляции основаны на меньшем количестве проведенных и опубликованных исследований. В целом, в соответствии с основной биологической ролью микроРНК, их таргетное воздействие на функции половых гормонов в основном опосредуется взаимодействием с различными участками матричной РНК (мРНК) соответствующих гормональных рецепторов и ведет к угнетению синтеза последних. В итоге действие многих микроРНК конвергируется на одной молекуле мРНК, что в большинстве случаев приводит к подавлению сигнальных каскадов, индуцируемых половыми гормонами.

Анализ фундаментальных аспектов дополнен обзором клинически значимых проблем, в решении которых должна учитываться взаимосвязь половых гормонов и микроРНК. Коротко обсуждаются перспективы развития и внедрения в клиническую практику методов диагностики, прогнозирования и оптимизации терапии опухолевых заболеваний гормоночувствительных тканей на основе сведений о микроРНК и их связях с обсуждаемыми проблемами.

013-026 642
Аннотация

Изучение патогенеза, факторов прогрессии и развития рецидивов, причин лекарственной резистентности острых лейкозов (ОЛ) остается главной задачей онкогематологии и смежных областей. В патогенезе ОЛ достоверно известна роль более 50 генов и белков, в числе которых хорошо изученные опухолевые супрессоры (CDKN2A/CDKN2B, RB1, PTEN, p53) и классические химерные онкогены (BCR/ABL1, TEL/AML1, E2A/PBX, транслокации с участием MLL). Помимо этого установлена высокая частота аберраций в генах, ответственных за лимфоидную дифференцировку, таких как транскрипционные факторы (PAX5, IKZF1 и EBF1), гены регуляции транскрипции (ETV6, ERG), сигнальных путей и антигенных рецепторов (BTLA, CD200, TOX, BLNK, VPREB1), а также гены, участвующие в развитии химиорезистентности лейкозов (NR3C1). Согласно результатам исследований последних 5 лет, частым молекулярным событием при лейкозах являются аберрации гена IKZF1 (Ikaros), белковый продукт которого относится к ДНК-связывающим белкам семейства Кruppel наряду с другими членами семейства IKZF2 (Helios), IKZF3 (Aiolos), Eos и Pegasus.

В гемопоэтических клетках Ikaros функционирует как транскрипционный фактор, является ключевым белком, контролирующим ранние этапы дифференцировки Т- и В-лимфоцитов, натуральных киллеров и дендритных клеток. На ранних стадиях гемопоэза регуляторная роль Ikaros как транскрипционного фактора сводится к репрессии генов миелоидной и эритроидной линий дифференцировки и стимуляции генов, ответственных за лимфоидную дифференцировку.

Ikaros выступает в роли модулятора иммунного ответа и является опухолевым супрессором для лимфоидных опухолей. Данные многочисленных клинических исследований подтверждают связь между наличием аберраций IKZF1 и развитием В-клеточных и, в меньшей степени, Т-клеточных острых лимфобластных лейкозов. Вместе с тем в публикациях последних лет нарушения функций Ikaros связывают с развитием миелопролиферативных заболеваний и острого миелоидного лейкоза у детей. В контексте клинической значимости особая роль отводится внутригенным делециям IKZF1, а также коротким (нефункциональным) изоформам белка Ikaros, которые могут появляться в результате внутригенных делеций или аберрантного сплайсинга. Продемонстрировано, что перечисленные нарушения гена IKZF1 и его белкового продукта играют ключевую роль в лимфоидной трансформации, опухолевой прогрессии и, возможно, в развитии химиорезистентности лейкозных клеток, что может отражаться в некорректной стратификации по группам риска, плохом результате лечения и низких показателях выживаемости.

В данном обзоре описаны частота и типы нарушений гена IKZF1 и его белкового продукта Ikaros, целесообразность включения этих маркеров в диагностические панели всех типов лейкозов и учета при определении минимальной остаточной болезни.

Несмотря на то, что Ikaros уже находит применение в клинической практике, с развитием интереса к этому молекулярному маркеру появляется ряд открытых вопросов. С точки зрения молекулярной биологии недостаточно исследованы механизмы регуляции экспрессии IKZF1 на этапах транскрипции и сплайсинга.

Предстоит определить клиническую роль точечных и субклональных делеций IKZF1, более точно выяснить прогностическое значение внутригенных делеций и аберрантного сплайсинга для разных групп пациентов с ОЛ и другими гемобластозами в связи с известными генетическими маркерами и схемой проводимой химиотерапии. Более детального изучения аберрации Ikaros требуют в качестве прогностического фактора развития костномозгового рецидива. Следует также решить вопрос о возможности учета статуса Ikaros при стратификации пациентов по группам риска, а также при определении уровня минимальной остаточной болезни.

027-038 724
Аннотация

Одними из наиболее исследуемых в онкологии биомаркеров являются рецепторы к фактору роста фибробластов (FGFR), а также лиганды к фактору роста фибробластов (FGF). Молекулярные изменения в генах различных представителей семейства FGF или FGFR – довольно частое событие при злокачественных новообразованиях. Определение значимости комплекса FGF–FGFR в процессах канцерогенеза и в прогрессировании опухолей различной нозологии послужило толчком к появлению работ, посвященных поиску возможностей лекарственного воздействия на данный сигнальный путь. С точки зрения терапевтического воздействия на сигнальный путь FGFR возможно блокировать не только лиганды FGF и FGFR, но и нижележащие молекулы сигнальных путей, активирующихся под действием FGFR. Число ингибиторов тирозинкиназ, селективно блокирующих FGFR, на данный момент крайне невелико. Как правило, тирозинкиназные ингибиторы обладают широким спектром мишеней. Некоторые из таких ингибиторов уже вошли в клиническую практику лечения диссеминированных опухолей различной локализации, другие еще находятся на стадии клинических испытаний. Всего на сайте клинических испытаний clinicaltrials.gov на август 2014 г. зарегистрировано 74 исследования, посвященных изучению ингибиторов FGFR. Способностью ингибировать FGFR обладает также ряд существующих препаратов в высоких концентрациях – сорафениб, вандетаниб, мотесаниб, однако повышение концентрации этих препаратов ассоциировано с выраженной токсичностью лечения. В рекомендованных же терапевтических концентрациях адекватное блокирование тирозин-
киназного домена FGFR сомнительно. В статье уделено внимание таким препаратам, как пазопаниб, нинтеданиб, цедираниб, бриваниб, довитиниб, понатиниб. Рассмотрены результаты терапии ингибиторами FGFR при различных нозологиях: рак молочной железы, рак толстой кишки, рак эндометрия, рак желудка, рак щитовидной железы, рак легкого, рак яичников.
Несмотря на то, что анти-FGFR-терапия находится на раннем этапе клинического изучения в онкологии, уже сейчас видны определенные трудности в реализации данного лечебного подхода, такие как высокая токсичность, не всегда валидированная мишень воздействия, необходимость отбора пациентов в зависимости от активности FGF–FGFR-пути, а также наличия мутаций в генах молекул нижележащих сигнальных путей. В обзоре рассмотрены молекулярные процессы, возникающие при активации комплекса FGF–FGFR, а также пути терапевтического воздействия на данный комплекс, результаты исследований и перспективы применения ингибиторов сигнального пути FGFR.

039-051 642
Аннотация
Рак молочной железы (РМЖ) – самое распространенное онкологическое заболевание у женщин в России. Одним из основных видов лечения РМЖ является системная химиотерапия. Серьезным препятствием на пути успешного лечения РМЖ остается устойчивость опухолей к лекарственным препаратам, в первую очередь – множественная лекарственная устойчивость (МЛУ). В данном обзоре представлены данные последнего времени о молекулярных механизмах МЛУ, а также о некоторых новых биологических прогностических маркерах РМЖ. Разбираются данные, показывающие, что транспортные белки семейства АВС (АВС-транспортеры) влияют на опухолевую прогрессию не только путем индукции лекарственной устойчивости клеток, но и в связи с их участием в экспрессии признаков малигнизации. Рассмотрены результаты, свидетельствующие об участии АВС-транспортеров в процессах накопления стволовых клеток опухолей под влиянием химиотерапии. Обсуждается проблема участия сигнального пути PI3K/AKT/PTEN в регуляции МЛУ путем его влияния на активность АВС-транспортеров. Рассмотрены данные о влиянии нарушений регуляции микроРНК на МЛУ РМЖ, а также некоторые эпигенетические механизмы регуляции МЛУ. Среди новых прогностических маркеров МЛУ РМЖ обсуждаются серин-треониновая фосфатаза 2А, рецепторная протеинкиназа PTK7, фасцин – белок, способствующий связыванию нитей актина в пучки, многофункциональный белок YB-1. Обсуждаются перспективы исследований МЛУ при РМЖ.
052-060 808
Аннотация

Обзор посвящен анализу современных представлений о нейроэндокринных опухолях (НЭО) пищеварительной системы человека, которые представляют собой гетерогенную группу эпителиальных новообразований, возникающих из клеток диффузной нейроэндокринной системы желудочно-кишечного тракта и поджелудочной железы. Обобщены сведения об особенностях последних гистологических классификаций и критериях морфологической диагностики различных типов нейроэндокринных новообразований с учетом гистологических и иммуногистохимических параметров. В свете этих критериев обсуждаются вопросы номенклатуры, а также системы градации и стадирования. Высокодифференцированные НЭО обычно имеют характерные гистологические признаки в виде гнездных, трабекулярных или железистых структур с низкой митотической активностью и индексом мечения Ki-67 и классифицируются главным образом как G1 или G2. Напротив, низкодифференцированный нейроэндокринный рак имеет диффузный характер роста, высокую степень ядерной атипии и клеточной пролиферации, некрозы. Эти опухоли всегда классифицируются как G3 и далее подразделяются на мелкоклеточный и крупноклеточный типы на основе гистологических
особенностей. Иммуногистохимическое исследование является мощным инструментом для подтверждения нейроэндокринной дифференцировки опухолевых клеток с учетом экспрессии хромогранина А и / или синаптофизина. Степень злокачественности (Grade, G) основана на пролиферативной активности опухоли, которая оценивается по количеству митозов или иммуногистохимической экспрессии Ki-67. Обсуждены также отдельные маркеры, которые полезны для определения первичного органа НЭО при анализе метастатических поражений. НЭО являются сложными новообразованиями с точки зрения клинического ведения и оценки прогноза. Только морфологическая картина и иммунофенотипические особенности не имеют предсказательной значимости. Доказано, что Ki-67 является единственным значимым прогностическим маркером и может предсказать эффективность терапии. В обзоре, кроме того, представлены данные о ключевых сигнальных путях и молекулярных маркерах,
вовлеченных в развитие нейроэндокринных новообразований желудочно-кишечного тракта и поджелудочной железы. Новые возможности молекулярно-направленной терапии стали доступны для больных НЭО. Рецепторы соматостатина (SSTR) демонстрируют экспрессию и высокое сродство к аналогам соматостатина в этих опухолях. Положительное иммуногистохимическое окрашивание, особенно выявление подтипа SSTR 2А, как было показано, асссоциировано с хорошим терапевтическим ответов на лечение аналогами соматостатина. Выявление экспрессии SSTR помогает предсказать не только эффективность лечения, но и прогноз течения НЭО. Сигнальный путь PI3K / AKT / mTOR играет важную роль в развитиии НЭО и является мишенью для специфических ингибиторов. Однако конкретные молекулы, которые могут помочь предсказать ответ на лечение, а также уровни их экспрессии и прогностическое значение еще предстоит определить. Выявление специфических прогностических и предиктивных молекулярных маркеров в НЭО может значительно улучшить биологическую и морфологическую характеристику индивидуальных нейроэндокринных новообразований и выбор пациентов для таргетной терапии.

061-075 811
Аннотация
Метастазирование в кости – одно из наиболее частых и опасных осложнений злокачественных опухолей. Достижения последних лет в изучении молекулярных механизмов костного ремоделирования способствовали поиску чувствительных и специфичных критериев, отражающих интенсивность процессов остеолиза и остеосинтеза при метастатическом поражении скелета. В обзоре охарактеризованы наиболее информативные и получившие внедрение в клиническую практику биохимические маркеры формирования и резорбции костной ткани. Приведены данные об их возможном использовании в диагностике, мониторинге и прогнозе поражения скелета злокачественными опухолями разной локализации. Интерес к биохимическим маркерам костного ремоделирования как неинвазивным методам обследования онкологических больных усиливается по мере внедрения в клиническую практику современных лабораторных технологий. Работы последних лет свидетельствуют о возможности их применения не только в целях мониторинга и прогноза, но и для проведения ранней диагностики метастазов в костях. Представлены результаты собственных исследований ключевых биохимических маркеров остеолиза (С-концевого телопептида коллагена I типа (СТХ)) и остеосинтеза (костной щелочной фосфатазы (КЩФ)) на основе иммуноферментного анализа в сыворотке крови 238 больных раком молочной железы (РМЖ). Установлена зависимость секреции КЩФ и СТХ от клинических проявлений метастазов в костях: достоверное увеличение их уровней зависело от степени поражения скелета (р < 0,02–0,00001), наличия патологического перелома (р < 0,005–0,0001) и выраженности болевого синдрома (р < 0,01–0,00002). Усиление интенсивности процессов костного ремоделирования было связано с достоверным уменьшением показателей общей выживаемости больных РМЖ. Высокодостоверные различия общей 5-летней выживаемости, рассчитанной с учетом пороговых уровней СТХ (0,74 нг/мл) и КЩФ (43,7 Ед/л), были получены для больных РМЖ как с исходными костными метастазами, так и без поражения скелета. СТХ и КЩФ являются биохимическими критериями, имеющими самостоятельное значение в мониторинге и прогнозе метастатического поражения скелета у больных РМЖ.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

076-081 512
Аннотация

Цель исследования – изучить механизмы чувствительности клеточных линий гастроинтестинальных стромальных опухолей (ГИСО) к ингибиторам топоизомераз II типа, а также способность иматиниба модулировать чувствительность ГИСО к вышеуказанным химиопрепаратам.

Материалы и методы. Проведено исследование чувствительности некоторых клеточных линий ГИСО к ингибиторам топоизомераз II типа, а также способности таргетного препарата иматиниба моделировать чувствительность клеток ГИСО к данным химиопрепаратам. Экспрессию маркеров повреждения и репарации ДНК оценивали методом иммуноблоттинга. Апоптоз клеток ГИСО оценивали методом иммуноблоттинга по уровню экспрессии расщепленной формы поли(аденозиндифосфат-рибоза)-полимеразы, а также каспазы-3. Кроме того, подсчет апоптозных клеток проводили методом проточной цитометрии по изменению интенсивности флюоресценции красителя пропидия йодида и обнаружению гиподиплоидных клеток.

Результаты. Обнаружено, что клетки ГИСО чувствительны к ингибиторам топоизомеразы II типа – этопозиду и доксорубицину. Вышеуказанные химиопрепараты индуцируют образование двунитевых разрывов ДНК в клетках ГИСО и последующую их гибель по механизму апоптоза. Иматиниб повышает чувствительность клеток ГИСО к данным химиопрепаратам, что может быть обусловлено снижением способности клеток ГИСО справляться с генотоксическим стрессом по причине ослабления процессов гомологичной рекомбинации повреждений ДНК. Иматиниб-индуцированное снижение уровня экспрессии рекомбиназы Rad51 в клетках ГИСО является следствием ее усиленной протеасом-зависимой деградации.

Выводы. Клеточные линии ГИСО чувствительны к ингибиторам топоизомераз II типа. Иматиниб способен повышать чувствительность клеток ГИСО к данным химиопрепаратам.

082-089 508
Аннотация

Метотрексат (Mtx) – цитостатический препарат из группы антиметаболитов, антагонистов фолиевой кислоты. Высокие дозы (ВД) Mtx в детской онкологии применяются для лечения остеосаркомы (ОС) и других типов опухолей и позволяют достичь 5-летней безрецидивной выживаемости до 80 %. Однако высокая токсичность Mtx является серьезным ограничением в достижении максимального лечебного действия и в большинстве случаев обусловливает возникновение у больных серьезных побочных эффектов со стороны различных органов и систем. Лечение должно проводиться под строгим контролем лабораторных исследований, в первую очередь терапевтического лекарственного мониторинга (ТЛМ), концентрации Mtx в сыворотке крови и других биохимических показателей.

Обследовано 246 детей (125 мальчиков и 121 девочка) в возрасте от 5 до 16 лет с ОС (средний возраст 12,2 года), которые находились на лечении в НИИ ДОГ ФГБНУ «РОНЦ им. Н.Н. Блохина» с 2006 по 2013 г. Больным было проведено от 1 до 8 курсов ВД Mtx – 8 или 12 г/м2 за 4 ч инфузии на фоне щелочной прегидратации. Лейковорин назначался внутривенно через каждые 6 ч, начиная с 24 ч от начала инфузии Mtx. Проведено 1137 курсов ТЛМ Mtx методом флуоресцентно-поляризационного иммуноанализа на анализаторе TDx/Flx (Abbott, США). Отработана методика мониторинга гомоцистеина (Hcy) в сыворотке крови на анализаторе Vitros 5/1FS (Johnson & Johnson, США) в течение всего курса ВД Mtx. В группах рассчитаны фармакокинетические показатели Mtx: площадь под фармакокинетической кривой (MtxAUC), клиренс Mtx (ClMtx), период полувыведения (T1/2 ) и общее время выведения (Ttotal ).

При 1050 курсах ВД Mtx выведение Mtx было нормальным и соответствовало следующим значениям: через 4 ч – 1109 ± 283 мкмоль/л; через 24 ч – 4,67 ± 0,95 мкмоль/л; через 42 ч – 0,38 ± 0,16 мкмоль/л; через 48 ч – менее 0,23 ± 0,04 мкмоль/л; через 72 ч – 0,07 ± 0,03 мкмоль/л; через 96 ч – 0,03 ± 0,01 мкмоль/л. Замедленное выведение Mtx выявлено при 87 курсах, что составляет 7,6 % от всех курсов. По всем измеряемым параметрам: концентрации выведения Mtx по часам, Ttotal, MtxAUC, ClMtx, T1/2 – получены статистически достоверные различия между нормальным и замедленным выведением Mtx. Для пациентов группы замедленного выведения было характерно развитие гепатотоксичности, также наблюдались 4 случая возникновения острой почечной недостаточности. Проведение мониторинга биохимических показателей (аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, лактатдегидрогеназы) также позволило выявить различия между двумя группами – гепатотоксичность непосредственно зависела от MtxAUC, ClMtx и Ttotal, причем амплитуда изменения активностей ферментов от курса к курсу уменьшалась.

Отработанная нами методика мониторинга Hcy в сыворотке крови в течение курса ВД Mtx позволила выявить, что Hcy метаболически взаимосвязан с Mtx – чем выше концентрация Mtx, тем большее количество Hcy выбрасывается в кровь. Hcy может служить маркером эффективности подавления трансформации фолатов. При замедленном выведении Mtx уровень Hcy значительно повышается в крови. Это также свидетельствует о том, что он может служить маркером фармакодинамического воздействия ВД Mtx.

ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ АВТОРОВ



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2313-805X (Print)
ISSN 2413-3787 (Online)