Молекулярно генетический рак молочной железы

Не более 10% от всех карцином в груди. Наследственный рак молочной железы возникает у женщин, имеющих генетические мутации: злокачественную опухоль можно предупредить, используя методы превентивной хирургии.

Дефекты в генах – это мина замедленного действия

Наследственный рак молочной железы

Возможности современной высокотехнологичной медицины позволяют выявить предрасположенность к онкологии задолго до появления злокачественной опухоли. С помощью ДНК-диагностики можно обнаружить генные дефекты, указывающие на высокий риск появления злокачественной опухоли. Наследственный рак молочной железы – это:

Выявленные мутации генов BRCA (повышают риск рака в груди в 90 раз);
Наличие в семье случаев рака груди у близких и кровных родственников;
Семейная предрасположенность по множественной онкологии разных органов.

Полученные по наследству генные дефекты, как дамоклов меч, все время угрожают женщине возникновением раковой опухоли: при наличии внешне крепкого здоровья, внутри имеется генетически запрограммированный часовой механизм, отсчитывающий обратный отсчет. В какой-то момент происходит взрыв генетической мины, и – для раковых клеток открывается возможность для роста и развития.

Наследственный рак молочной железы – это следующие особенности:

Возникновение злокачественной опухоли в молодом возрасте (до 35 лет);
Наличие 2-х и более вариантов онкологии, возникающих синхронно или последовательно;
Сопутствующие РМЖ опухоли в яичниках, матке, толстом кишечнике и поджелудочной железе;
Семейные синдромы множественных болезней, среди которых часто у родственниц-женщин выявляется рак груди (синдромы Линча, Ли-Фраумени, Ковдена);
Наличие родственников-мужчин, страдающих раком молочной железы и злокачественной опухолью простаты.

Каждой женщине желательно бы знать свою родословную: чем болели мама и бабушки, были ли случаи онкологии, особенно связанные с детородными органами. К сожалению, значительная часть пациенток не владеет этой информацией (или знает приблизительно и расплывчато).

Если в семье есть хотя бы 1 эпизод рака груди (и уж тем более, если 2 и более), то необходимо провести обследование, чтобы выявить наличие мутации генов BRCA. Обнаружив проблему, надо постоянно следить за грудью, выполняя следующие рекомендации:

Самообследование молочных желез с 18-летнего возраста;
Обязательные визиты к доктору с 25 лет с проведением УЗИ, не менее 1 раза в 2 года;
Маммография и МРТ груди с 30-летнего возраста.

Особенности лечения

Лечебная тактика при обнаружении наследственно обусловленной опухоли в груди зависит от следующих факторов:

Возраста;
Выполнения детородной функции;
Наличия общих и сопутствующих болезней;
Морфологии и молекулярного типа опухоли;
Стадии рака груди.

Обнаружив наследственный рак молочной железы, важно реально понимать и оценивать ситуацию. Опасность для жизни велика, и не должно быть даже мыслей об органосохранении. Причем удалять надо не только пораженную опухолью железу, но и вторую здоровую: оставив даже небольшую часть железистой ткани с противоположной стороны, можно получить второй эпизод рака груди. Важный момент диагностики и лечения – оценка состояния детородных органов (особенно внимательным нужно быть в отношении яичников, в которых риск возникновения рака возрастает до 50% при наличии мутаций генов BRCA).

Лечить наследственный рак молочной железы надо с учетом очень высокого риска синхронного, метахронного и множественного рака, как в груди, так и в других органах (яичники, кишечник, матка, поджелудочная железа).

Наследственный рак молочной железы: как предупредить опухоль

Нет, этого не может быть. Наследственный рак молочной железы, выявленный в 30-35 лет, кажется абсолютно нереальной ситуацией. Но это 10% всех случаев онкологии в груди (каждая 10-ая женщина с выявленной злокачественной опухолью в молочных железах).

Наследственная форма рака молочной железы: генетические причины

Как правило, наследственный рак молочной железы (РМЖ) развивается из-за мутаций в генах BRCA1 и BRCA2.

Существуют исследования, в которых доказано, что около 30% женщин, у которых в семьях были случаи РМЖ, имеют мутации в генах BRCA. При этом у них тоже существенно повышается риск развития данного заболевания. По различным данным, он составляет от 60 до 85%, в то время как общепопуляционный показатель составляет 5-7%.

Мутации BRCA могут наследоваться как по материнской, так и по отцовской линии. Соответственно и передаваться они могут как дочерям, так и сыновьям. Страдают от них не только женщины. У мужчин также повышается риск развития онкологии грудных желез и простаты.

Мутации можно обнаружить с помощью молекулярно-генетического тестирования. Его необходимо проводить всем пациентам, страдающим раком молочных желез в следующих ситуациях:

отягощённый семейный анамнез (наличие у родственников РМЖ в возрасте моложе 50 лет, РМЖ у мужчин, рак яичников, метастатический рак предстательной железы, рак поджелудочной железы);
злокачественная опухоль развилась в молодом возрасте (до 45 лет);
пациенты в возрасте до 60 лет с тройным негативным подтипом РМЖ;
наличие множественных злокачественных опухолей;
рак молочной железы у мужчин.

Если наследственный характер РМЖ подтверждается, лечение будет проводиться по особому протоколу. В частности, такие опухоли хуже реагируют на терапию таксанами, в то же время хорошие результаты дают антрациклины и препараты платины. Также изучается вопрос применения ингибиторов PARP.

Помимо этого, тестирование рекомендуется пройти в следующих случаях:

если у пациентки диагностировали рак яичников. При наследственной форме заболевания возможно развитие синхронных опухолей МЖ;
наличие близких родственников, у которых были диагностированы злокачественные опухоли в возрасте до 45 лет;
наличие рака любой локализации у 2 и более кровных родственников в семье;
eсли у близких родственников установлено наличие мутаций в генах;
тестирование можно пройти самостоятельно при отсутствии факторов риска для исключения наличия мутаций.

Что делать, если у меня обнаружена мутация

Следует отметить, что следующие рекомендации касаются здоровых пациенток с мутациями в гене BRCA.

В первую очередь, необходимо обратиться к врачу-онкологу. Помимо этого, необходимо регулярно проходить ряд обследований:

ежемесячно проводить самообследование молочных желез;
начиная с 25 лет, раз в полгода необходимо обследовать грудь у маммолога, а также раз в полгода-год проводить маммографию и раз в год МРТ;
определение уровня маркера СА-125 (начиная с 35 лет, каждые полгода.

Кроме того, ведутся исследования в направлении химиопрофилактики наследственного РМЖ. Изучается влияние антигормональной терапии (удаление яичников или применение тамоксифена), а также применение препаратов на основе производных кремния.

Наследственный рак молочной железы – онкологическое заболевание, обусловленное генетической мутацией и проявляющееся повышенным риском развития злокачественных опухолей молочной железы у кровных родственников. Отличается от спорадических неоплазий более ранним началом, большим количеством двухсторонних поражений и частыми сочетаниями с новообразованиями других органов. Диагностируется с учетом семейной истории, данных молекулярно-генетического анализа и инструментальных исследований. При наличии предрасположенности проводятся регулярные осмотры, по показаниям осуществляется профилактическая мастэктомия. Лечение – операции, химиотерапия, радиотерапия.

Причины наследственного рака молочной железы
Симптомы наследственного рака молочной железы
Диагностика и лечение наследственного рака молочной железы
Цены на лечение

Общие сведения

Наследственный рак молочной железы – заболевание, сопровождающееся повышением вероятности возникновения злокачественных новообразований молочной железы вследствие генетической мутации, передающейся из поколения в поколение. Является одной из наиболее распространенных наследственных форм рака. Составляет от 5 до 10% от общего количества неоплазий молочной железы. Характеризуется частым ранним началом (в возрасте до 50 лет). Распространенность двухсторонних поражений при разных мутациях колеблется от 5-20 до 60%.

При наследственном раке молочной железы существует высокая вероятность развития других опухолей, в том числе – рака яичников, эндометрия, толстого кишечника, желудка, поджелудочной железы и мочевого пузыря, а также меланомы кожи. При наличии одной близкой родственницы, страдавшей данным заболеванием, риск неоплазии увеличивается в два раза, при двух случаях рака молочной железы в семье – в пять раз. Вероятность развития новообразования еще больше возрастает, если у одной или более родственницы симптомы болезни появились в возрасте младше 50 лет. Лечение проводят специалисты в сфере онкологии и маммологии.

Причины наследственного рака молочной железы

Специалистам известен целый ряд генетических мутаций, увеличивающих вероятность возникновения рака молочной железы. В литературе чаще всего упоминаются мутации генов-супрессоров BRCA1 и BRCA2. Связь этих генов с опухолями данного органа была достоверно установлена в 1994 году. Проведенные исследования позволили повысить уровень ранней диагностики наследственного рака молочной железы и стали основой для последующих изысканий в этой области. В последующем ученым удалось обнаружить, что перечисленные гены выявляются всего у 20-30% больных с семейными случаями рака молочной железы и рака яичников.

У остальных пациенток заболевание провоцируется другими мутациями, при этом в разных регионах планеты преобладают различные генетические аномалии. Наряду с повышенной вероятностью развития наследственного рака молочной железы дефектные гены могут увеличивать риск возникновения других злокачественных новообразований, чаще всего – уже упомянутого выше рака яичников. Несколько реже у пациенток возникают опухоли эндометрия, еще реже – неоплазии органов, не являющихся частью женской репродуктивной системы.

Существует ряд факторов риска, провоцирующих наследственный рак молочной железы у носительниц дефектного гена. В числе таких факторов – раннее менархе (частое явление при данной патологии), позднее начало климакса, отсутствие беременностей и родов, длительный прием гормональных препаратов, сахарный диабет, ожирение, гипертоническая болезнь, курение, злоупотребление алкоголем, наличие доброкачественных пролиферативных изменений ткани молочной железы и некоторых заболеваний женских половых органов.

Симптомы наследственного рака молочной железы

На ранних стадиях наследственный рак молочной железы протекает бессимптомно. Иногда первыми признаками становятся болезненность в молочных железах (при наличии мастопатии) и интенсивные боли во время менструаций. Как правило, опухоль обнаруживают до возникновения развернутой клинической картины. Возможно как самостоятельное выявление узла (случайное или в процессе самоосмотра), так и возникновение подозрений на онкологическое заболевание при проведении очередного обследования.

Отмечаются различия в течении наследственного рака молочной железы, вызываемого разными генетическими мутациями. Новообразования, выявляемые у женщин-носительниц гена BRCA1, характеризуются высокой степенью злокачественности. Рак, ассоциированный с мутациями BRCA2, протекает более благоприятно по сравнению со спорадическими случаями заболевания. Отличительной особенностью всех форм наследственного рака молочной железы является высокая вероятность возникновения контрлатеральных поражений и рецидивов опухоли в той же молочной железе после проведения органосохраняющих операций. Для сравнения: средняя частота местных рецидивных неоплазий при спорадическом раке составляет 1-1,5% в течение года. При наследственном раке молочной железы контрлатеральные новообразования выявляются у 42%, ипсилатеральные – у 49% больных.

Диагностика и лечение наследственного рака молочной железы

Диагноз устанавливается с учетом семейного анамнеза, результатов молекулярно-генетических исследований и данных дополнительного обследования. Генетический анализ выполняют после выявления семейно-анамнестических признаков наследственного рака молочной железы (наличия заболевания у близких родственников, раннего начала, высокой частоты двухсторонних поражений). При положительном результате анализа регулярно назначают маммографию. При образовании узла осуществляют УЗИ молочной железы, дуктографию, МРТ и другие диагностические процедуры. При подозрении на наличие отдаленных метастазов проводят рентгенографию грудной клетки, сцинтиграфию всего скелета, УЗИ печени, МРТ головного мозга и другие исследования.

Традиционно при наследственном раке молочной железы применяли стандартные схемы, составленные с учетом более высокой вероятности рецидивирования. Однако в последние годы в литературе все чаще встречаются указания на необходимость использования специальных лечебных программ, составленных с учетом чувствительности наследственного рака молочной железы, ассоциированного с различными генетическими аномалиями. Так, пациенткам с дефектом BRCA1 из-за низкой эффективности не рекомендуют назначать средства из группы таксанов. При наследственном раке молочной железы с мутацией BRCA2 успешно применяют цисплатин – препарат, не входящий в стандартную схему лечения рака молочной железы, но успешно используемый при лечении опухолей других локализаций. Для снижения частоты рецидивов даже на начальных стадиях выполняют радикальную мастэктомию, а не органосохраняющие операции.

Меры по предотвращению и своевременному выявлению наследственного рака молочной железы включают в себя отказ от вредных привычек, регулярные самоосмотры и осмотры специалиста. Основной инструментальной методикой, используемой при проведении профилактических обследований, является маммография, однако в последние годы при наличии возможностей ее все чаще заменяют ЯМР, исключающим облучение пациентки. При высоком риске развития наследственного рака молочной железы (более 25%) осуществляют профилактическую двухстороннюю мастэктомию, иногда – в сочетании с оофорэктомией.

Онкологическое отделение (генетики) РНПЦ онкологии и медицинской радиологии им. Н.Н. Александрова проводит молекулярно-генетические исследования для выявления мутаций в генах наследственной предрасположенности к развитию рака молочной железы и яичников:

молекулярно-генетический анализ мутаций в генах BRCA1 и BRCA2 методом ПЦР;
молекулярно-генетическое исследование генов BRCA1 и BRCA2 методом секвенирования.

Рак – это распространенное генетическое заболевание, ключевую роль в развитии которого играет повреждение ДНК клетки.

Особой разновидностью онкологических заболеваний являются наследственные формы рака (наследственные опухолевые синдромы), которые характеризуются передачей из поколения в поколение предрасположенности к развитию того или иного вида злокачественной опухоли.

Однако, важно иметь в виду, что примерно 30% пациентов с выявленными мутациями могут не иметь семейной истории, так как эти изменения являются мутациями de novo – впервые возникшими.

Мутации в генах связаны с повышенным риском возникновения рака молочной железы и рака яичников у женщин. Мужчины с наличием данной мутации также имеют высокий риск развития рака молочной железы и рака предстательной железы. Имеются данные и о повышенном риске возникновения опухолей желудка, поджелудочной железы, органов головы и шеи.

Проведение генетического анализа обязательно для всех пациентов со злокачественной патологией молочных желез, у которых имеются косвенные клинические характеристики семейной формы рака:

в семье (у ближайших родственников) есть хотя бы еще один случай онкологического заболевания;
опухоль появилась в раннем возрасте (до 45 лет);
имеются множественные формы опухолей;
в семье есть хотя бы еще один случай рака молочной железы у мужчин.

При установлении наследственного характера заболевания у онкологических пациентов может измениться тактика лечения, в частности, объём операции и/или характер назначаемой противоопухолевой терапии.

Своевременное выявление наследственных мутаций у здоровых людей может помощь им принять важные решения, касающиеся сохранения здоровья (выбор профессии, гормональные и репродуктивные факторы, более регулярные обследования, превентивные меры).

Учитывая, что генетическая информация не изменяется на протяжении всей жизни, анализ на наличие мутаций в генах наследственной предрасположенности выполняется только один раз!

Тестирование можно проводить в любом возрасте, но, обычно, не ранее 18 лет.

В случае подтверждения наличия мутации необходимо обратиться к врачу-онкологу и регулярно проходить необходимые в этом случае обследования:

самообследование молочных желез (с 18 лет, ежемесячно);
обследование молочных желез у маммолога (с 25 лет, 1 раз в 6 мес.);
магнитно-резонансная томография молочных желез (с 25-30 лет, 1 раз в 12 мес.);
маммографическое исследование (с 25 лет, 1 раз в 6-12 мес.);
трансвагинальное ультразвуковое исследование (с 35 лет, 1 раз в 6 мес.);
определение уровня маркера СА-125 (с 35 лет, 1 раз в 6 мес.).

Для проведения молекулярно-генетического анализа необходимо сдать кровь из вены в объеме 1-2 мл в пробирку с ЭДТА (вакутайнер с сиреневой крышкой).
Для выявления мутаций в генах наследственной предрасположенности используются методы полимеразной цепной реакции (ПЦР) и секвенирования.

Выявление мутаций в генах наследственной предрасположенности у здоровых женщин – это не установление диагноза рака. Это предупреждение женщины о риске развития заболевания в течение жизни, который возрастает до 60-90%.

Тестирование уже известных мутаций в генах BRCA1 и BRCA2 не исключает наличие более редких генетических изменений. Для их выявления используется метод молекулярного секвенирования.

У мужчин с наследственными мутациями также существует риск развития злокачественных новообразований (рака молочной железы, предстательной железы, желудка, поджелудочной железы), поэтому они нуждаются в консультации медицинского генетика и врача-онколога.

молекулярно-генетический анализ мутаций в генах BRCA1 и BRCA2 методом ПЦР;
молекулярно-генетическое исследование генов BRCA1 и BRCA2 методом секвенирования.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕТЕРОГЕННОСТЬ ЛЮМИНАЛЬНОГО ТИПА А РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ.

Широкое клиническое использование молекулярной классификации рака молочной железы (РМЖ) началось после появления рекомендаций консенсуса по лечению раннего рака молочной железы (St Gallen, 2011) [1]. Эксперты консенсуса выработали суррогатную схему определения молекулярных типов РМЖ на основании изучения экспрессии всего лишь четырёх иммуногистохимических маркёров: рецепторов эстрогенов (ER), рецепторов прогестерона (PR), рецептора эпидермального фактора роста 2-го типа (Her2) и маркёра пролиферации (Ki67). В соответствие с несколько уточнённым алгоритмом, принятым на консенсусев 2013 году [2], к люминальному типу А относятся опухоли позитивные поэкспрессии ER, позитивные по экспрессии PR (> 20% опухолевых клеток), без гиперэкспрессии Her2 и с низким уровнем пролиферативной активности (Ki67).

Основным видом лечения люминального типа А является эндокринная терапия. Однако, существует ряд ситуаций, когда люминальный тип А рака требует более агрессивного лечения. К этим ситуациям относятся: высокие баллы Oncotype DX21 (> 25), высокие баллы Mammaprint, 3-я степень злокачественности по Ноттингемской системе, поражение > 3 лимфатических узлов, а так же молодой возраст пациенток [2]. Это тем более удивительно, что высокие баллы в таких тестах как Oncotype DX21 и Mammaprint обусловлены высоким уровнем экспрессии пролиферативных генов, а люминальный тип А, по определению, имеет незначительную фракцию пролиферирующих клеток (низкий Ki67). Возможно, это связано с тем, что по индексу мечения Ki67 можно судить только лишь о фракции пролиферирующих клеток, но не о скорости пролиферации. В итоге получается парадоксальная ситуация – опухоль с высоким уровнем экспрессии рецепторов стероидных гормонов и низким Ki67 может обладать агрессивным клиническим течением даже в отсутствие гиперэкспрессии Her2!

Следует иметь ввиду, что как молекулярная классификация, предложенная в St Gallen (2011 и 2013 гг.), так и лежащая в её основе классификация, основанная на изучении профиля экспрессии генов (PAM50) – это фенотипические классификации, которые практически ничего не говорят нам о генетических изменениях в разных молекулярных типах РМЖ. В 2013 году был опубликован тщательный анализ генетических изменений люминального типа А, произведённый специалистами международного консорциума по изучению генетики рака TCGA [3]. В результате этого анализа удалось выделить следующие четыре варианта люминального типа А (см. таб. 1): CAN low, 1q/16q, Chr8-associated, CNA high.

Таб. 1. Генетические подтипы люминального типа А рака молочной железы.

CNA – нарушение копийности участков генома, amp – амплификация, del –делеция.

CNA low: молекулярный подтип, характеризующийся низкой частотой нарушения копийности разных участков генома и низкой частотой активирующих мутаций. Для этих опухолей свойственна выраженная Т-клеточная лимфоидная инфильтрация, выявляемая при рутинном гистологическом исследовании.

1q/16q: с генетической точки зрения этот молекулярный подтип является, в какой-то мере, прототипом люминального типа А. Он характеризуется увеличением копийности 1q и потерей 16q, мутациями GATA3 (делеция СА в 4-м интроне) и PIK3CA. Молекулярные пути, задействованные при этом подтипе рака, показаны на рис. 1.

Рис. 1. Частота молекулярных нарушений в люминальном типе А, 1q/16q подтипе. Красным цветом маркированы киназы с активирующими мутациями, синим – с инактивирующими.

Мутации гена PI3K очень важны с клинической точки зрения из-за наличия ингибиторов PIK3CA, которые подавляют каскад PTEN-PIK3CA-Akt1. А так же из-за применения ингибиторов mTOR при люминальном раке. С другой стороны инактивирующие мутации MAP3K1 и MAP2K4 могут обуславливать резистентность опухолей к химиотерапии и гормональной терапии [4].

Chr8-associated: данный подтип характеризуется в основном амплификацией локуса 8p21-23, содержащего ряд ключевых генов – IKBKB, ZNF703, WHSC1L1, FGFR1. Кроме амплификации 8p21-23 в этом молекулярном типе может наблюдаться амплификация гена циклина D1 (CCND1). Важность выделения люминального рака с амплификацией генов CCND1 и FGFR1 сложно переоценить, ибо в настоящее время проходят клинические испытания как ингибитора циклин-зависимых киназ (Palbociclib, Pfizer), так и ингибитора FGFR1 (Dovitinib, Novartis) при РМЖ [5].

CNA high (атипичный люминальный тип А): этот подтип характеризуется высоким уровнем геномной нестабильности, высокой частотой амплификация генов c-MYC и AURKA и высокой частотой рекуррентных мутаций TP53. Прогноз атипичного люминального типа А плохой независимо от размера опухоли, стадии по TNM, степени злокачественности по Ноттингемской системе и возраста. Именно этот подтип имеет высокие значения Oncotype DX21, Mammaprint и PAM50 ROR, и, в соответствие с рекомендациями Сант Галленовского консенсуса, требует дополнительного назначения цитотоксической терапии. Также было показано, что амплификация гена AURKA сопровождается гиперэкспрессией Аурора киназы А, что важно в контексте предклинических испытаний ингибиторов данного белка на клеточных линиях рака молочной железы.

Таким образом, несложно заметить, что люминальный тип А – это, возможно, самый гетерогенный молекулярный тип рака молочной железы как сточки зрения прогноза течения, так и с точки зрения генетических нарушений, лежащих в основе чувствительности и резистентности опухоли к определённым видам терапии.

1. Goldhirsch A. et al. Strategies for subtypes — dealing with the diversity of breast cancer: highlights of the St Gallen International Expert Consensus on the Primary Therapy of Early Breast Cancer 2011. Ann Oncol. 2011; 22(8): 1736-47.

2. Goldhirsch A. et al. Personalizing the treatment of women with early breast cancer: highlights of the St Gallen International Expert Consensus on the Primary Therapy of Early Breast Cancer 2013. Ann Oncol. 2013; 24(9): 2206-23.

3. Ciriello G. The molecular diversity of Luminal A breast tumors. Breast Cancer Res Treat. 2013; 141: 409–20.

4. Small GW et al. Mitogen-activated protein kinase phosphatase-1 is a mediator of breast cancer chemoresistance. Cancer Res.2007; 67(9): 4459–66.

5. Andre F. et al. Targeting FGFR with Dovitinib (TKI258): Preclinical and Clinical Datain Breast Cancer. Clin Cancer Res. 2013;19(13): 3693–702.

ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ И МОЛЕКУЛЯРНЫЕ АСПЕКТЫ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Факторы патогенеза РМЖ

Рак молочной железы (РМЖ) является чрезвычайно частой онкологической патологией; в развитых странах он поражает как минимум каждую десятую женщину. Обогащение популяции развитых стран все более пожилыми людьми является одной из основных причин возрастания числа онкологических больных. Действительно, риск развития РМЖ в возрасте после 65 лет в 5,8 раз выше, чем до 65 лет, и почти в 150 раз выше, чем в молодом возрасте (до 30 лет). Кроме увеличения возраста, называют еще несколько дюжин факторов риска развития РМЖ, однако все эти факторы можно разделить на две категории: повышенная экспозиция к эстрогенам и дефицит средств поддержания геномной целостности. Современные представления о патогенезе РМЖ схематично представлены на рисунке 1.

Пролиферативный эффект эстрогенов на эпителий молочной железы описан более 10 лет назад. Но только недавно оказалось, что это не единственный механизм их воздействия: оказывается, некоторые метаболиты эстрогенов могут напрямую вызывать повреждения ДНК. В некоторых случаях эстрогенную перегрузку (раннее менархе или поздняя менопауза), по крайней мере, частично можно объяснить генетической вариабельностью. Однако обычно источником гиперэстрогении являются факторы, имеющие отношение к современному образу жизни: малое количество родов, поздние первые роды, ограничение продолжительности кормления грудью, переедание и недостаток физической нагрузки и т. д. Неблагоприятный вклад оральной контрацепции и гормональной заместительной терапии был неоднократно подтвержден, но полного единодушия в этом вопросе до сих пор нет. Роль экзогенных эндокринных дизрупторов в настоящее время также в процессе изучения. В отличие от рака легкого или мочевого пузыря, ни один из канцерогенов окружающей среды не удалось убедительно связать с провокацией рака молочной железы. Результаты исследований связи диетических добавок и риска рака также оказались неубедительны. Вопреки убеждению некоторых пациентов, психологический стресс не ассоциирован с РМЖ. Недавние сообщения свидетельствуют о связи между травмами молочной железы и последующим развитием рака. Предметом оживленной дискуссии какое-то время являлся вопрос о вирусной природе некоторых РМЖ, однако, в результате, ученые склонились дать отрицательный ответ на этот вопрос. Вторая группа факторов, предрасполагающих к РМЖ – это факторы, опосредующие дефицит средств поддержания геномной стабильности. Отметим две линии аргументов: во-первых, все известные гены предрасположенности к РМЖ задействованы в распознавании или репарации повреждений ДНК. Во-вторых, существуют очень убедительные исследования, которые демонстрируют связь между риском РМЖ и конститутивной хромосомальной нестабильностью.

Наследственные высокопенетрантные мутации. В некоторых случаях РМЖ представляет собой классическую наследственную болезнь с Менделевской системой наследования. Самые знаменитые высокопенетрантные гены предрасположенности к РМЖ – это BRCA1 (номер в GenBank NM_007294) и BRCA2 (номер в GenBank NM_000059). Эти гены играют ключевую роль в репарации ДНК, регуляции клеточного цикла, транскрипции и ремоделировании хроматина. Идентификация генов BRCA1 и BRCA2 по праву считается главным достижением онкологии 90-х гг. ХХ в. Их вклад в частоту наследственных заболеваний раком молочной железы составляет около 20%.

Рис. 1. Факторы риска и молекулярный патогенез рака молочной железы.

Рис. 2. Картирование локусов предрасположенности (SNPs) при помощи полногеномного анализа ассоциаций

Исследования на семьях с наследственным раком молочной железы продемонстрировали фатальный риск развития рака у носительниц мутаций BRCA. С другой стороны, среди случайной выборки РМЖ пенетрантность BRCA1 составляет 65%, и только 45% для BRCA2 (на возраст 70 лет). В широком смысле, гены ATM, p53, PTEN, наследственные мутации в которых предрасполагают к атаксии-телеангиэктазии, наследственному синдрому Ли-Фраумени и Коудена, также могут быть рассмотрены как гены предрасположенности к РМЖ, поскольку отмечено значительное увеличение частоты РМЖ среди гетерозиготных носительниц. Большинство случаев РМЖ не связано с наследованием зародышевых мутаций. Тем не менее, эпидемиологические данные указывают на несомненное существование генетического компонента в патогенезе спорадических опухолей молочной железы. Низко- и среднепенетрантные аллели предрасположенности: SNPs. Принято считать, что основная масса РМЖ имеют причиной неблагоприятный “генетический паспорт”, т. е. комбинацию предрасполагающих низкопенетрантных и относительно частых среднепенетрантных аллелей с умеренным, но в то же время существенным клинически значимым влиянием на риск РМЖ. К группе последних относят CHEK21100delC, NBS1657del5, BRIP1, PALB2 Как уже было сказано выше, все известные высокой среднепенетрантные гены, ассоциированные с раком, играют важную роль в поддержании целостности генома. Попытки связать риск РМЖ с вариациями в системе ферментов, метаболизирующих канцерогены, оказались неуспешны. Гораздо более перспективным в этом плане являются метаболайзеры гормонов, поскольку убедительно доказана наследственная природа гормонального портрета и несомненная роль гиперэстрогении в развитии рака молочной железы. Следом за успехом в выявлении герм-лайн мутаций среди “генов защиты генома” многие исследователи сконцентрировали свои усилия на анализе полиморфизмов в генах репарации ДНК. Однако и в этой сфере, несмотря на массовые усилия, не удалось получить воспроизводимых клинически значимых ассоциаций. Сейчас на смену разрозненных поисков пришли современные техники тотального анализа генома с помощью микрочипов (GWAS – whole genome association study). Этот агностический подход предполагает скрининг всех или почти всех полиморфных сайтов генома (SNP – single nucleotide polymorphisms) в группах больных и здоровых индивидуумов. Обнаруженные значимые ассоциации впоследствии уточняются на многотысячных выборках (рис. 2). Тем не менее, оказалось, что эти исследования более плодотворны в плане выявления молекулярных патогенетических путей, чем клинически значимых предикторов риска: большая часть ассоциаций либо не воспроизводится в независимых “случай-контроль” исследованиях, либо оказываются функционально незначимыми, либо вносят ничтожный, не заслуживающий внимания вклад в суммарный риск. Возможным способом преодоления подобных неудач, вероятно, является более тщательный и остроумный подход к формированию сравниваемых групп пациентов и контролей. В частности, очень перспективным представляется стратификация гетерогенной выборки пациентов РМЖ и поиск ассоциаций не во всей совокупности, а в пределах отдельных молекулярных подтипов. Наиболее убедительные и признанные примеры ассоциации генетических вариантов с риском РМЖ приведены в табл. 1.

Таблица 1. Низко-пенетрантные гены предрасположенности к раку молочной железы: зависимость от эстрогенного статуса опухоли

Рис. 3. Гены предрасположенности к РМЖ: частота предрасполагающего аллеля и величина относительного риска (RR)

Таблица 2. Молекулярно-генетические нарушения в опухолях молочной железы

Типы генетических повреждений

Гены и/или хромосомальные локусы

Активирующие генетические события

Амплификация генов, сопровождающаяся увеличением их экспрессии

8q24: MYC; 11q13: CCND1, EMS1; 17q12–21: HER2, TOP2A; 20q13: AIB1

Увеличение экспрессии генов

BCL2, B94, Cathepsin D, CCNE, CD63, claudin-7, CRABP2, CTSD, GATA3, GZMH, hTERT, IGF1R, Ki-67, lactoferrin, lipocalin 2, MDM2, MUC1, MYBL2, neurosin, PAI1, PAI2, POH1, PS2, Rantes, SIX1, MARCD2, STMY3, VEGF

Увеличение копийности хромосомных локусов

1q (1q21, 1q32, 1q41), 8q (8q24), 11q (11q13), 16p (16p11), 17q (17q11. 2, 17q24), 20q (20q13)

Генетические события с неясными последствиями

Потери гетерозиготности (аллельные имбалансы), которые могут отражать как делецию, так и амплификацию одного из аллелей

1p (1p36. 3), 2q (2q22. 1), 3p (3p14. 2), 4q (4q35. 1), 6q (6q25. 1), 7q (7q31. 2), 8p (8p21. 3), 9p (9p21. 3), 13q (13q14), 16q (16q22. 1, 16q24. 3), 17p (17p13. 3), 18p (18p11. 32), 18q (18q21. 2), 19p (19p13), 21q (21q11. 1)

Инактивирующие генетические события

Делеции генетического материала

1p (1p31–35, 1p36), 6q (6q13–21, 6q21–23. 3, 6q25–27), 8p (8p21, 8p22–23), 11q (11q22–23, 11q24–25), 13q (13q12–13, 13q14. 1), 16q (16q21–23. 3, 16q24. 3), 17p (17p13. 1, 17p13. 3), 22q (22q13)

p53, PIK3CA, CDH1

Метилирование промоторов, сопровождаемое снижением экспрессии соответствующих генов

APC, BCSG1, BRCA1, CCND2, CDH1, CDH13, DAPK, ER, FHIT, GPC3, GSTP1, HIN1, HOXA5, Maspin, NES1, NM23-H1, NOEY2, PR, Prostasin, INK4, CIP1, RAR-beta, RASSF1A, RFC, RIZ1, SOCS1, SRBC, SYK, TGFBR2, THBS, TIMP3, TMS1, TWIST, ZAC, 14-3-3sigma

Снижение экспрессии генов

ATM, BAX, ITGA6, MGST1, OXTR, plakophilin 1, KIP1, RIG-like7-1, RB1, RBL2, SPARCL1, SPR1, TGFBR3, TFAP4, TNXA, 53BP2

Если просуммировать вклад всех известных генетических детерминант РМЖ в общий риск, то получается, что, в согласии с полигенной моделью, 8 подтвержденных низко-пенетрантных генов предрасположенности обеспечивают чуть более 5% генетического риска; 20-25% приходится на долю высоко-пенетрантных генов, и средне-пенетрантные вносят менее 3% в суммарный риск (рис. 3). Эти подсчеты свидетельствуют о том, что большое число неизвестных локусов риска будут открыты в скором будущем. При этом особый акцент следует сделать на взаимодействии разных предрасполагающих генов между собой, с пассивным генетическим бэкграундом и с окружающими факторами.

Соматические события в процессе патогенеза РМЖ

Таблица 3. МикроРНК, их функции и мишени в клетках РМЖ

Функция, клеточный процесс

AIB1, CCND1, E2F1

Рост закрепленных клеток

H-RAS, HMGA2, LIN28, PEBP1

Пролиферация и дифференцировка

CCND1, CDK6, E2F3, MYC

Повреждения ДНК, пролиферация

FZD3, ITGA5, M-RIP, MMP16, RDX, RHOA

BCL-2, TMP1, PDCD4, PTEN, MASPIN

Несмотря на всю масштабность полногеномного подхода, список онкоассоциированных мутаций и делеций до сих пор не выглядит очень впечатляющим. Напротив, количество информации о генах со специфической для РМЖ аберрантной экспрессией стремительно растет. Особый интерес привлекают такие механизмы координированной регуляции экспрессии генов, как метилирование регуляторных областей генов и подавление транскрипции с помощью микроРНК. Гиперметилирование регуляторных элементов. Повсеместное гиперметилирование регуляторных участков генов – обязательная особенность опухолей РМЖ. Часто снижение экспрессии супрессорных генов связано с метилированием промоторов. Наиболее частым и клинически значимым примером работы этого механизма можно назвать гиперметилирование промотора опухолевого супрессора RASSF1A, в результате чего в 60-77% карцином молочной железы этот белок не продуцируется. Этот же механизм часто приводит к “умолканию” ключевых генов, задействованных в регуляции роста опухоли (ERα, PGR), репарации и клеточного старения (CCND2, p16, BRCA1, RARβ), инвазии и метастазирования (CDH1). Ингибирование экспрессии с помощью микроРНК. МикроРНК представляют собой короткие некодирующие эндогенные РНК, которые специфически посттранскрипционно подавляют экспрессию совокупности таргетных генов. В нормальных клетках микроРНК регулируют и координируют важнейшие клеточные процессы: пролиферацию, клеточный рост, дифференцировку, апоптоз. Процесс злокачественной трансформации и развитие опухоли могут сопровождаться подавлением или делецией супрессорных микроРНК и амплификацией или повышенной экспрессией онкогенных микроРНК. Аналогичным образом, метастазирование может быть провоцировано усилением экспрессии про-метастатических микроРНК и/или подавлением анти-метастатических микроРНК. В большинстве РМЖ, как и в других опухолях, наблюдается глобальное снижение количества активных микроРНК, что говорит о том, что основная масса этих молекул работают как опухолевые супрессоры. В таблице 4 перечислены наиболее известные микроРНК, вовлеченные в молекулярный патогенез РМЖ. Таким образом, различные комбинации активирующих и инактивирующих мутаций и эпигенетических событий являются причиной совокупности свойств раковых клеток, которые были определены как “Характерные признаки рака” в классической работе Hanahan and Weinberg. К ним относят самодостаточность в плане ростовых факторов и невосприимчивость к антиростовым факторам; способность избегать апоптоза, безлимитный потенциал деления, способность к инвазии и метастазированию, геномная нестабильность и непрерывный ангиогенез. Подобно прогрессу в понимании роли ангиогенеза в развитии опухоли, все более существенная и активная роль в неопластической эволюции отводится клеткам окружающей стромы. Клетки рака молочной железы разделяют все вышеперечисленные характеристики с одним важным замечанием: более 50% РМЖ сохраняют, по крайней мере, частичную зависимость от эстрогенной стимуляции. Эта доброкачественная особенность РМЖ лежит в основе эффективности антиэстрогенной терапии.

Рис. 4. Функциональная классификация кандидатных раковых генов (CAN)

Интересно, что при всем многообразии молекулярных событий и экспрессионных портретов карцином молочной железы, их можно сгруппировать вокруг нескольких давно известных молекулярных маркеров (таких как ER и HER2) и выделить несколько основных молекулярных вариантов.

Экспрессионные подтипы РМЖ. В течение многих лет онкологи пытались классифицировать опухоли молочной железы, стремясь за физическим подобием обнаружить общие биологические механизмы. Попытки сгруппировать РМЖ вокруг клинико-патологических параметров оказались неубедительными. Moll в 1982 г. впервые предложил разделить все карциномы на “люминальные” и ”базальные”, в зависимости от того, какие цитокератины в них экспрессируются (маркеры обозначены так по названию слоев нормального эпителия молочной железы). В 1987 г. Dairkee описал ассоциацию между скорыми рецидивами РМЖ и экспрессией базальных цитокератинов. В 1998 г. Мalzahn и соавт. обратили внимание на то, что базальные РМЖ, как правило, эстроген-негативны, низко дифференцированы и имеют плохой прогноз. Применение техники микрочипов для тотального скрининга транскрипционной активности генома раковой клетки позволило на новом уровне подойти к пониманию причин фенотипической гетерогенности опухолей молочной железы. В 2000 г. Перу и соавторы использовали микрочипы, содержащие гибридизационные пробы к 8102 мРНК, чтобы получить индивидуальные экспрессионные профили опухолей. Применение кластерного анализа позволило выделить “внутреннюю панель” из 465 генов, которые координированно варьировали между образцами, детерминируя пять различных экспрессионных паттернов. В соответствии с этими паттернами, авторы разделили все карциномы на несколько молекулярных подтипов: две группы с положительным статусом эстрогеновых рецепторов (ER), относящиеся к люминальным подтипам А и В; группу, в избытке экспрессирующую рецепторы HER2; группу, в которой экспрессия генов молочной железы остается в норме, и базальные или “трижды-негативные” опухоли (рис. 5). Впоследствии существование этих молекулярных подтипов неоднокрано было подтверждено в независимых исследованиях. Более того, оказалось, что паттерн экспрессии остается похожим у первичной и метастатической опухоли, даже если последняя развивается несколько лет спустя. РНК профайлинг карцином in situ, также продемонстрировал правомочность этой молекулярной классификации.

Рис. 5. A # экспериментальная дендрограмма иллюстрирует разделение опухолей на пять подтипов. B – кластеры генов, гиперэкспрессированные в разных молекулярных подтипах РМЖ

Жизнеспособность экспрессионной классификации и повсеместное ее признание обеспечил тот факт, что разные подтипы РМЖ не просто имели отличные друг от друга наборы молекулярных маркеров. Оказалось, что они характеризуются специфической биологией, прогнозом и требуют особых терапевтических подходов. Пациенты с опухолями люминального А типа имеют самое длительное время выживаемости. Базальные и HER2-позитивные РМЖ характеризуются наихудшим прогнозом и наименьшей выживаемостью. Люминальные В опухоли занимают промежуточное место. Обнаружено, что молекулярный подтип является независимым прогностическим признаком и с высокой аккуратностью предсказывает эффективность терапии.

Характеристики молекулярных подтипов РМЖ.

а) Люминальный А (luminal A) Частота: 30-45%.

Рис. 6. Классификация РМЖ с помощью иммунногистохимических (IHC) суррогатных маркеров.

Молекулярно-генетические особенности: +1q, +16p, - 16q, LOH BRCA2, амплификация 11q13. Высокий тотальный уровень метилирования генома; специфически метилированы гены RASSF1, GSTP1, MMP7, PEG10, APC. б) Люминальный B (luminal B) Частота: 1418%. Кластер генов, высоко экспрессированных в опухолях: ESR1, CCNB1, MKI67 (Ki-67), MYBL, CCNE1, ERBB2, GRB7, HRAS. IHC маркеры: ER/PR+; HER+; Ki-67> 13%. Активированные пути и процессы: HER2 сигнальный путь, пролиферация. Клинико-патологические и прогностические особенности: эстроген-зависимые агрессивные опухоли; характерен ранний возраст диагноза, низкая дифференцировка, высокий пролиферативный индекс, большой размер опухоли, вовлечение лимфатических узлов. Опухоли этого типа имеют значительно худший прогноз и большую вероятность рецидивов, чем другие рецептор-позитивные опухоли. Они часто не чувствительны с тамоксифену и ингибиторам ароматазы, но обладают чувствительностью к трастузумабу. Молекулярно-генетические особенности: амплификация онкогена HER2 и генов 17q ампликона. Повышенная частота амплификаций высокого уровня, в частности, 8p11-p12, 8q21-q24, 20q13. Гиперактивация ключевых промоторов клеточного цикла (например, cyclin E1) и клеточного роста (например, TOPOII). Наивысший тотальный уровень метилирования генома среди всех подтипов; специфически метилированы гены RASSF1, GSTP1, CHI3L2.

Анализ этиологической и молекулярной гетерогенности РМЖ служит основой для лучшего понимания механизмов канцерогенеза и опухолевой прогрессии. Однако оживленные дискуссии вокруг молекулярной таксономии РМЖ направлены не столько на развитие описательного аспекта этой классификации, сколько на то, чтобы оптимальным образом внедрить достижения молекулярной таксономии в стандарты лечения больных. Современный клиницист, принимая решение о выборе терапии, все чаще нуждается в информации о молекулярно-биологических особенностях данной опухоли, свойствах генома раковой клетки, работе репаративных систем, апоптоза, активации сигнальных каскадов. Таким образом, молекулярная классификация и анализ паттернов экспрессии становится мощным инструментом индивидуализации терапии и предсказания ее эффективности.

Читайте также: