Микросателлитная нестабильность как универсальный онкомаркер эффективной иммунотерапии рака

27.07.2017

Статья в формате PDF.

А.А. Ковалев А.А. Ковалев

23 мая 2017 г. Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов США (FDA) приняло беспрецедентное решение, аналогов которому раньше не было: утверждено pan tumor показание для иммунотерапии пембролизумабом злокачественных опухолей, объединенных не анатомической локализацией, а общими молекулярными особенностями – нарушением системы репарации ДНК (dMMR) и связанной с ним микросателлитной нестабильностью (MSI).

Эффект иммунного ускользания

Современная стратегия терапии онкологических пациентов направлена на клеточное звено иммунитета – Т-лимфоцит, который после активации дендритными и антиген-презентирующими клетками должен уничтожить раковую клетку. Однако существует множество механизмов ускользания раковых клеток от их распознавания и элиминации иммунной системой.

Так, опухоль может формировать иммуносупрессивную среду вокруг своих клеток за счет цитокинов, хемокинов, метаболитов, иммунных регуляторных и ингибирующих В-клеток. Раковые клетки способны повышать вокруг себя уровни толерогенных ферментов (индоламина, аргиназы) и тем самым препятствовать распознаванию дендритной клеткой опухоль-ассоциированных антигенов. Дендритная клетка может не распознавать опухолевые антигены, производимые раковой клеткой, также из-за эпигенетического и посттранскрипционного молчания.

В целом злокачественные новообразования человека, включая гемобластозы, солидные опухоли у детей и большинство солидных опухолей у взрослых, обладают низкой иммуногенностью, и поэтому не распознаются Т-лимфоцитами. Однако существуют и иммуногенные солидные опухоли. К ним относятся новообразования с нарушенной системой репарации ДНК (dMMR – mismatch repair deficiency) и микросателлитной нестабильностью (MSI – microsatellite instability). Эти опухоли объединены в одну группу не по признаку анатомической локализации, а по общему признаку молекулярных характеристик, резко повышающих их мутагенность.

Мутагенные опухоли лучше реагируют на терапию ингибиторами иммунных контрольных точек.

Нарушение системы репарации ДНК и микросателлитная нестабильность как молекулярные признаки мутагенных (иммуногенных) опухолей

Ошибки, спонтанно возникающие во время репликации ДНК, обычно успешно устраняются системой MMR (mismatch repair). Образующийся комплекс с поврежденным участком ДНК заменяется правильной последовательностью нуклеотидов.

Клетки с аномально функционирующей системой dMMR (mismatch repair deficiency) не могут исправить репликационные повреждения и, следовательно, накапливают ошибки, что приводит к созданию новых микросателлитных фрагментов.

Микросателлитами называются повторяющиеся короткие последовательности фрагментов ДНК. У каждого человека длина микросателлитов индивидуальна (обычно 1-5 нуклеотидов). Наиболее распространенным микросателлитом является повтор нуклеотидов С и А. Эта последовательность встречается в геноме человека десятки тысяч раз.

Под MSI подразумевают потерю или появление короткой последовательности нуклеотидов в аллелях микросателлита. Наличие MSI говорит о том, что система белков dMMR неспособна устранять несоответствия и ошибки репликации ДНК, которые происходят в S-фазе клеточного цикла.

Феномен MSI является уникальным, поскольку ошибки репликации изменяются по длине, а не по последовательности нуклеотидов – чем больше длина MSI, тем больше скорость мутации.

Микросателлитная нестабильность была открыта в 1970 г. Bert Vogelstein при создании теории канцерогенеза колоректального рака. Впервые эта молекулярная аномалия была обнаружена у пациента с пигментной ксеродермой.

В целом наличие MSI в клетках опухоли является доказательством ее генетической гипермутативности.

Опухоли, ассоциированные с MSI

Подобная молекулярная аномалия характерна для пациентов с наследственным раком ободочной кишки (синдром Линча) и другими опухолями, ассоциированными с этим семейным синдромом (рак эндометрия, желудка, яичника, поджелудочной железы, мочеточника, почки, тонкой кишки, опухоли билиарного тракта, головного мозга, аденомы сальных желез, кератоакантомы). Именно у пациентов с этими злокачественными опухолями наиболее часто выявляется высокий MSI-фенотип раковых клеток.

Ранее для клинической диагностики наследственного рака (доказанный MSI-фенотип) использовали так называемые Амстердамские критерии II, сегодня для этих целей рекомендуются исправленные критерии Bethesda.

Согласно критериям Bethesda, обнаружение MSI в тканях опухоли следует проводить у молодых (<50 лет) пациентов с колоректальным раком и у больных любого возраста при наличии синхронного (метахронного) колоректального рака и ассоциированных с ним опухолей других перечисленных выше локализаций.

Колоректальный рак с MSI-фенотипом высокой степени диагностируется также у пациентов в возрасте до 60 лет, у больных при наличии родственников первой линии родства, страдающих синдромом Линча, или двух или более родственников первой или второй линии родства, страдающих синдромом Линча, независимо от возраста.

В целом при колоректальном раке и других опухолях, ассоциированных с синдромом Линча, MSI обнаруживается более чем в 90% случаев.

Методы обнаружения MSI в тканях опухоли

Заподозрить наличие MSI в тканях опухоли в ходе морфологического исследования можно при выявлении высокой Т-клеточной лимфоцитарной инфильтрации в межклеточных промежутках эпителиоцитов опухолевой ткани, при так называемой кроноподобной лимфоцитарной инфильтрации опухоли и окружающей ее ткани, при муцинозной и перстневидноклеточной дифференцировке опухолевых клеток, а также при медуллярной морфологии (низко-/недифференцированная карцинома с массивной лимфоцитарной инфильтрацией солидного или синцитиального строения и клетками с крупными пузырьковидными ядрами и выраженными ядрышками).

Для обнаружения микросателлитной нестабильности используют иммуногистохимический (ИГХ) анализ. При ИГХ-методе применяют антитела к четырем белкам MMR для выявления потери экспрессии этих белков – MLH1, MSH2, MSH6 и PMS2.

Первое многоцентровое клиническое исследование, изменившее стандарты терапии рака

Одобрение FDA пембролизумаба для взрослых и педиатрических пациентов с неоперабельными или метастатическими опухолями различных локализаций с наличием MSI или dMMR было основано на данных 149 пациентов – участников 5 клинических исследований KEYNOTE, опухоли которых прогрессировали после предшествующего лечения и у которых «отсутствовали дальнейшие удовлетворительные терапевтические альтернативы». У 90 пациентов был колоректальный рак (прогрессирование после FOLFOX или FOLFIRI), у 59 – один из 14 других типов рака с молекулярными аномалиями MSI-H или dMMR.

Определение MSI-H или dMMR-статуса опухоли в исследовании проводили проспективно. Для этого использовали полимеразную цепную реакцию или иммуногистохимический анализ.

Пациенты получали пембролизумаб в дозе либо 200 мг каждые 3 недели, либо 10 мг/кг каждые 2 недели. Лечение продолжалось до неприемлемой токсичности или до прогрессирования заболевания.

Объективная частота ответа по критериям RECIST 1.1 составила 39,6%. У 78% больных, которые ответили на пембролизумаб, ответы сохранялись 6 мес и более. Зарегистрировано 11 полных и 48 частичных ответов независимо от того, был ли это колоректальный рак, или опухоль другой локализации.

Полученных данных оказалось достаточно, чтобы FDA ускоренно расширило показания к применению пембролизумаба, распространив их на множество иммуногенных (мутагенных) солидных опухолей.

Перспективы терапии онкологических больных, основанные на биологии, а не на анатомической локализации опухоли

Достижения постгеномной эры, создание молекулярно-генетических классификаций рака, дополняющих клиническую классификацию TNM, идентификация мутаций-драйверов, определяющих общие механизмы прогрессирования опухоли для различных злокачественных образований, сделали возможным планирование терапевтических стратегий по совершенно новому принципу.

Иммунотерапия опухолей не по их принадлежности к анатомической локализации, а по признаку общих молекулярных событий (MSI) открывает новые возможности для современного персонифицированного лечения.

Список літератури знаходиться в редакції.

Підготував Олексій Терещенко

СТАТТІ ЗА ТЕМОЮ Онкологія та гематологія

15.03.2024 Онкологія та гематологія Рекомендації MASAC щодо скринінгу гепатоцелюлярного раку в осіб з гепатитами В та С

У пацієнтів з гепатитами, спричиненими інфікуванням вірусом гепатиту В (ВГВ) та вірусом гепатиту С (ВГС), значно підвищується ризик розвитку термінальної стадії захворювання печінки, гепатоцелюлярної карциноми (ГЦК) та смерті. Захворюваність на ГЦК зростає в багатьох країнах, включаючи США. Цироз, зумовлений інфікуванням ВГВ та ВГС, є основною причиною підвищення захворюваності у США. Також виявлено збільшення кількості випадків неалкогольної жирової хвороби печінки (НАЖХП) та неалкогольного стеатогепатиту (НАСГ), причому останній стає найпоширенішою причиною цирозу печінки у США. ...

15.03.2024 Онкологія та гематологія Нутритивна підтримка при онкологічних захворюваннях у дорослих

Харчування має вирішальне значення у комбінованій протипухлинній терапії. Переконливі докази вказують на те, що проблеми харчування слід враховувати в межах алгоритму лікування та діагностики ще з моменту виявлення раку та контролювати паралельно з провадженням протипухлинної терапії. Цей стандарт медичної допомоги не стосується певної специфічної нозологічної форми, а охоплює сучасні рекомендації щодо лікувального харчування пацієнтів дорослого віку з онкологічними захворюваннями. ...

15.03.2024 Онкологія та гематологія Володимир Зеленський відвідав дитяче відділення Національного інституту раку

Напередодні Всесвітнього дня боротьби проти раку Президент України Володимир Зеленський відвідав дитяче відділення Національного інституту раку (НІР) у Києві. ...

15.03.2024 Онкологія та гематологія Найголовніше на симпозіумі з раку грудної залози в Сан-Антоніо

Щорічний симпозіум з раку грудної залози у Сан-Антоніо (США, SABCS, 5-9 грудня 2023 р.) є найбільшим монотематичним міжнародним онкологічним заходом. Він відбувся вже 46-й раз і зібрав понад 10 тисяч учасників. Зупинимося на головних повідомленнях, які уточнюють наші підходи до діагностики та лікування раку грудної залози (РГЗ), зокрема і на тих, що відкривають нові перспективи в боротьбі проти цього поширеного захворювання....