Hereditary ovarian cancer

Full Text

Введение Эпителиальная карцинома, или рак яичников (РЯ), является 5-й причиной смертности от онкологических заболеваний среди женщин в мире [1]. Несмотря на значительные успехи хирургического лечения, широкое применение препаратов платины, 5-летняя выживаемость для распространенных стадий в развитых странах не превышает 10% [2]. Серьезной проблемой становится резистентность больных к существующей терапии, тем более что, несмотря на интенсивно проводимые научные исследования, пока достаточно эффективных новых подходов для этой группы не зарегистрировано. Однако еще в 1996 г. при изучении результатов лечения разных групп пациенток было отмечено, что больные, носители герминальных мутаций генов BRCA1/BRCA2, существенно лучше отвечают на терапию препаратами платины и в целом отличаются лучшей общей выживаемостью (ОВ) и выживаемостью без прогрессии [3]. Эти данные были подтверждены крупным метаанализом, опубликованным в 2014 г.: наличие мутаций по пулированным данным 34 исследований предполагало лучшую ОВ для этих пациенток (отношение рисков - ОР 0,78; 95% доверительный интервал - ДИ 0,69-0,87 и ОР 0,65; 95% ДИ 0,50-0,86 - для фиксированной модели и модели со случайным распределением) [4]. Последующее за этим тщательное изучение причин лучшей выживаемости пациенток с РЯ, обусловленным герминальными мутациями генов BRCA1/BRCA2, привело к определению ведущей роли этих генов в процессе так называемой гомологичной рекомбинации, необходимой для восстановления поврежденной ДНК после внешнего воздействия (например, препаратами платины) [5-7]. Кроме того, появление новых препаратов, блокирующих белок PARP, и показавших выраженную эффективность при BRCA1/BRCA2-ассоциированном РЯ, вновь привлекло интерес к этой группе пациенток [8, 9]. Роль наследственных мутаций генов BRCA1/BRCA2 в развитии РЯ Герминальные мутации генов BRCA1/BRCA2 являются причиной развития РЯ у довольно ограниченного числа больных - по данным разных авторов, у 10-15% или примерно в 1/2 всех наследственно обусловленных раков молочной железы (РМЖ) и яичников [10, 11]. Однако пенетрантность этих генетических нарушений чрезвычайно велика: к 50 годам РЯ имеют риск заболеть 20% женщин, и к 70 годам жизни этот риск возрастает до 50% по сравнению со среднестатистическим риском в 1,5%. В норме оба гена становятся ключевыми участниками системы репарации двунитевых разрывов ДНК при повреждении последней разного рода экзогенными факторами (рис. 1). Способность предотвращать ошибки при восстановлении молекулы ДНК позволяет отнести эти гены к группе опухолевых супрессоров. Врожденная потеря активности одной аллели до определенного момента компенсируется другими участниками репаративного механизма, однако возникновение нарушений функции 2-й аллели того же гена или других генов, задействованных в системе репарации, приводит к развитию опухоли [12]. Пока не до конца ясно, почему органами-мишенями онкогенеза у носителей мутаций BRCA1 и BRCA2 являются в основном органы женской репродуктивной системы. Возможно, последние исследования, обнаружившие уникальные особенности эпигенетической регуляции пролиферативной активности эпителиальных клеток молочной железы и яичников и ее связь с функцией BRCA1 и BRCA2, помогут ответить на этот вопрос [13, 14]. Кроме того, относительно недавно установлена связь с воздействием эстрогенов на клетку и дефектами механизмов гомологичной рекомбинации. Оба гена транслируются в весьма крупные протеины: так, полноразмерная форма белка BRCA1 состоит из 2843 аминокислот, более короткая форма (так называемый BRCA1-IRIS) - из 1399 аминокислот и, как считается, может обладать самостоятельной онкогенной активностью. Размеры протеина BRCA2 еще больше, так как он содержит 3418 аминокислот, однако функциональные регионы его изучены значительно хуже. Оба белка очень богаты повторяющимися последовательностями, так BRCA1 на 42%, а BRCA2 на 47% состоят из Alu-повторов, что, безусловно, связано с участием генов в гомологичной рекомбинации, но в то же время ассоциируется с высоким риском развития генетической нестабильности [15]. Генетические и морфологические особенности BRCA-позитивного РЯ Мутации, возникающие в генах BRCA1 и BRCA2, весьма разнообразны, однако приводят к одному результату: образованию неполноценного белка, неспособного к выполнению своих функций. Как правило, нарушается связь с целым рядом протеинов, участвующих в едином комплексе или зависящих от экспрессии полноценных белков BRCA1и BRCA2, таких как BARD1, BRIP1, PALB2, RAD51C, RAD51D [16]. Возникающая опухоль характеризуется высокой частотой потери гетерозиготности BRCA-содержащего локуса второй хромосомы и мутациями/потерями гена TP53. Оба события считаются достаточно ранними в развитии РЯ, ассоциированного с мутациями BRCA1/2 [17]. Нередки при РЯ и соматические мутации BRCA1/2, возникающие, как правило, на непораженной хромосоме, о чем подробнее будет сказано ниже. Кроме того, для РЯ очень характерен так называемый BRCA-подобный тип. Как правило, он вызывается метилированием промотера гена, не несущего герминальных мутаций, либо другими эпигенетическими событиями, ведущими к прекращению или значительному снижению его экспрессии. В целом та или иная инактивация BRCA1/2 описана почти для 80% всех РЯ [18]. Однако следует помнить, что эпигенетическое выключение гена далеко не всегда является эквивалентом мутации, и ни в одном крупном исследовании не было ассоциировано с улучшением ответа на терапию препаратами платины и высокой ОВ [4]. В первую очередь это связано со значительным разнообразием эпигенетических событий, ведущих к его дефектной экспрессии. Морфологически РЯ у пациенток-носительниц, как правило, является серозной аденокарциномой и не имеет специфических клинических и гистопатологических отличий от спорадических случаев. В большинстве случаев определяется опухоль высокой степени злокачественности (G2-G3), причем процент высоко агрессивных опухолей приближается к 70%. Частота встречаемости эндометриоидного и светлоклеточного рака не отличается от общепопуляционной, другие виды РЯ встречаются крайне редко (табл. 1) [19]. Клинические особенности РМЖ и РЯ, обусловленных мутациями BRCA1/BRCA2 Кроме семейного анамнеза, на возможность носительства мутаций генов BRCA1 и BRCA2 могут указывать следующие факторы: раннее развитие РМЖ (до 45 лет), синхронный или метахронный РМЖ и РЯ, двустороннее поражение молочных желез, трижды негативный тип РМЖ с базальноклеточными маркерами. Важность обнаружения наследственных форм рака, ассоциирующихся с мутациями BRCA1 и BRCA2, диктуется не только необходимостью профилактического обследования родственников больной (тем более что в Российской Федерации государственная программа профилактического ведения здоровых носителей отсутствует). Это необходимо для правильного выбора лечебной тактики уже заболевших женщин, учитывая особую чувствительность опухоли к препаратам платины и ингибиторам PARP. Таким образом, проведение генетического тестирования у пациенток с РМЖ и РЯ, предположительно обусловленными мутациями BRCA1/BRCA2, является не предметом академического интереса, а насущной необходимостью, позволяющей выделить особую группу пациенток, требующих специфического лечения. Разнообразие мутаций генов BRCA1 и BRCA2 в различных этнических популяциях Интересным фактом является существенная разнородность типов генетических нарушений BRCA1 и BRCA2 в разных этнических популяциях. Так, если в большинстве стран Западной Европы мутации генов BRCA1 и BRCA2 встречаются примерно в равной части случаев, причем нарушения могут располагаться в любой части гена; в таких странах, как Израиль, Исландия, Россия, наблюдается так называемый эффект основателя (founder effect). Сущность эффекта основателя заключается в том, что внутри популяции циркулирует ограниченное количество генетических нарушений, передающихся по наследству. Этот феномен свидетельствует об определенной закрытости этноса и относительной редкости смешанных браков. Безусловно, степень закрытости различна, о чем свидетельствуют разное количество циркулирующих мутаций и частота их встречаемости в популяции. Так, в Израиле около 2,5% евреев ашкенази являются носителями трех основных мутаций: BRCA1 185delAG (1%), BRCA1 5382insC (0,1%), BRCA2 6174delT (1,4%) [20]. В Исландии практически исключительно встречается мутация BRCA2 999del5, ее носителями становятся около 0,4% населения [21]. В России, как и в большинстве государств с преимущественно славянским населением, наиболее распространена мутация BRCA1 5382insC, встречающаяся приблизительно у 0,1% жителей и выявляющаяся почти в 70% случаев наследственных РМЖ и РЯ. Эта мутация впервые возникла около 1800 лет назад в Скандинавии или на севере России и далее распространилась более чем в 14 этнических группах, включая русскую (рис. 2) [22]. Значительно реже встречаются мутация BRCA1 185delAG (причем отличающаяся по гаплотипу от мутации израильской) и мутация BRCA1 4153delA, мутации гена BRCA2 при РМЖ в России еще более редки, причем эффект основателя для этого гена не характерен [23, 24]. Наличие эффекта основателя и значительное преобладание мутаций в гене BRCA1 всегда существенно облегчали проведение генетического тестирования при рутинном обследовании российских пациенток: в подавляющем большинстве случаев не требовалось полного изучения последовательностей обоих генов, было достаточно проведения относительно простого мультиплексного теста. Встречаемость мутаций BRCA1/BRCA2 при РЯ Тем не менее следует отметить, что частота встречаемости и тип распределения мутаций BRCA1 и BRCA2 у пациенток с РМЖ и РЯ значительно отличаются. Обследование больных РЯ показало, что среди 54 лиц с семейным анамнезом частота мутаций составила 70% (!), а в группе из 101 пациентки без какого-либо анамнеза - 16,8%, причем 14,6% от всех мутаций составляли неповторяющиеся нарушения в гене BRCA2 [23]. Похожие результаты были получены Е.Суспицыным и соавт. при поиске фаундерных мутаций у 354 больных РЯ из двух регионов России. Мутации были обнаружены у 33 пациенток из 266 без семейного анамнеза (12,4% случаев) [25]. Эти данные также подтверждаются несколькими исследованиями польских ученых, в особенности анализом M.Ratajska и соавт., проведенным в группе из 123 пациенток со спорадическим РЯ. Используя метод секвенирования следующего поколения, авторы обнаружили мутации BRCA1/BRCA2 у 14,9% больных без семейного анамнеза, причем 35% из них оказались уникальными [26]. Этот факт особенно примечателен с учетом наличия в польской популяции такого же фаундерного эффекта среди мутаций гена BRCA1, как и в славянской российской популяции [27]. Обнаружение подобного феномена делает необходимым более тщательное обследование пациенток с РЯ, причем семейный анамнез в данном случае не должен иметь привычного определяющего значения. Кстати, по данным М.Ratajska и соавт., ранний возраст развития РЯ также не является фактором, свидетельствующим об его связи с мутациями BRCA1/BRCA2. Из 20 пациенток-носительниц у 8 (40%) РЯ был диагностирован после 60 лет. Кроме того, в течение длительного времени явно недооценивалось значение соматических мутаций BRCA1/BRCA2 при РЯ, хотя описаны они довольно давно [28, 29]. Структура соматических мутаций при РЯ несколько другая и частота их существенно выше. Так, по данным, опубликованным «The Cancer Genome Atlas», не менее 6% мутаций определялось только в опухолевой ткани яичников, причем в нескольких случаях соматические мутации BRCA1 сочетались с герминальными в BRCA2 и наоборот. Как правило, во всех случаях отмечались точечные мутации либо небольшие делеции/инсерции [30]. Такие же данные были получены австралийскими исследователями (6% в неотобранной группе РЯ), причем в небольшой группе пациенток, сохранявших чувствительность к терапии препаратами платины даже в 3-й линии, частота таких мутаций составила 25% [31]. Эти данные подтверждают необходимость обязательного исследования при РЯ не только клеток крови для поиска герминальных мутаций, но и опухолевой ткани для выявления соматических нарушений. Таким образом, в настоящее время становится совершенно очевидным, что при РЯ недостаточно стандартного подхода с обнаружением только хорошо известных нам мутаций основателя в гене BRCA1. Требуется проведение полного секвенирования обоих генов как в соматических, так и опухолевых клетках, причем особого внимания заслуживает ген BRCA2, не имеющий эффекта основателя и, возможно, представляющий существенную часть герминальных и соматических мутаций при РЯ. Отдельной проблемой более тщательного обследования становится обнаружение так называемых вариантов неясного клинического значения (VUS - variants of unknown significance). Эти нарушения - как правило, либо точечные мутации без сдвига рамки считывания, либо мелкие инсерции/делеции (indels), либо мутации неканонических сайтов сплайсинга. Значение этих мутаций редко может быть охарактеризовано значительными клиническими наблюдениями и обычно определяется с помощью специальных программ in silico. Интересным фактом является разная частота встречаемости таких вариантов в различных этнических популяциях. Так, в США подобные варианты обнаруживаются лишь у 5% носителей белой расы и почти у 20% носителей-афроамериканцев [32]. Частота подобных вариантов для российской популяции неизвестна. Методы тестирования мутаций BRCA1 и BRCA2 Принципиально методы тестирования мутаций BRCA1 и BRCA2 при проведении исследований в популяциях с эффектом основателя могут быть разделены на две группы. Первая представляет собой классическое секвенирование либо полной последовательности гена, либо определенных зон интереса (задействованных экзонов при эффекте основателя), вторая - аллель-специфическую полимеразную цепную реакцию (ПЦР) на наиболее распространенные мутации. Эти методы способны выявлять короткие делеции/инсерции (indels) и однонуклеотидные замены, представляющие собой практически весь известный спектр мутаций в российской популяции. Оба подхода имеют свои достоинства и недостатки, отраженные в табл. 2. Следует особо отметить, что все эти методы многократно проверены в национальных исследованиях и не нуждаются в дополнительной валидации. В настоящее время проходит клиническую валидацию метод секвенирования следующего поколения, основные характеристики которого также приведены в табл. 2. Учитывая высокую эффективность метода и постоянно снижающиеся цены на расходные материалы, следует ожидать его широкого внедрения в практику в ближайшее время. Тем более использование его становится весьма актуальным с учетом высокой частоты носительства мутаций BRCA1/BRCA2 у пациенток с РЯ, особенно принимая во внимание тот факт, что существенная часть этих мутаций может быть уникальной и недоступной для исследования методами аллель-специфической ПЦР. Конечно, не последнюю роль в рациональности такого подхода имеет появление дополнительной эффективной терапевтической опции для этих пациенток - возможности терапии ингибиторами PARP. Кроме того, существует еще один особый тип мутаций BRCA1/BRCA2 - так называемые длинные делеции генов, не определяемые ни секвенированием, ни аллель-специфической ПЦР. Для выявления мутаций такого типа требуется применение метода MPLA (мультиплексная лигазазависимая амплификация зонда), однако для российской популяции частота этих мутаций к настоящему моменту не описана. Если опираться на результаты исследований близкой нам генетически польской популяции, то число их должно быть невелико: 3,7-4,8% от всех обнаруживаемых нарушений BRCA1/BRCA2 [33, 34]. Таким образом, для российской популяции как для популяции с ярко выраженным эффектом основателя при обследовании пациенток с РМЖ наиболее рациональными методами является целевое секвенирование участков генов с наиболее распространенными мутациями (встречающимися с частотой более 1%) или применение аллель-специфической ПЦР на те же мутации. Использование полного секвенирования BRCA1 и BRCA2 для всех пациенток с РМЖ пока не совсем оправдано с точки зрения временных материальных затрат и ожидаемого крайне незначительного увеличения количества обнаруженных уникальных мутаций. Совершенно другая ситуация складывается для больных РЯ. Эти пациентки заслуживают гораздо более пристального внимания и, желательно, должны обследоваться на наличие мутаций в 100% случаев. В подобной ситуации применение секвенирования следующего поколения кажется весьма оправданным, учитывая большое количество уникальных мутаций (в том числе соматических), невыраженную связь с семейным анамнезом и возрастом и открывающиеся для пациенток с РЯ новые возможности применения эффективной таргетной терапии.

About the authors

I A Demidova

Moscow City Oncology Hospital №62

Email: dema-80@yandex.ru
143423, Russian Federation, town Istra, d. 27

References

Supplementary files