М.Р. Личиницер, Е.В. Степанова, А.А. Перевощиков,
А.А. Яншин
Избыточная экспрессия HER-2/neu и новые лечебные
возможности герцептина
Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина РАМН, Москва
Значение избыточной экспрессии HER-2/neu в клинической онкологии
Белок HER-2/neu принадлежит к семейству рецепторов эпидермального фактора роста. Избыточная экспрессия этого белка на мембране клетки возникает чаще всего в результате амплификации гена, кодирующего синтез белка HER-2/neu. Избыточная экспрессия его в опухоли (опухоль HER-2/neu+) сопровождается резким снижением апоптоза, усилением пролиферации клеток, уменьшением количества рецепторов эстрогенов в опухоли, снижением эффективности химио- и гормонотерапии и т.д.
Оказалось, что определение избыточной экспрессии HER-2/neu имеет большое значение при раке молочной железы (РМЖ). Избыточная экспрессия HER-2/neu в ткани РМЖ обнаружена у 25—30% больных. В этом случае выявление HER-2/neu может быть независимым признаком, определяющим течение болезни и эффективность лечения.
Избыточная экспрессия опухолью HER-2/neu служит независимым маркером неблагоприятного прогноза, повышенного риска рецидива заболевания (по некоторым данным, этот риск в 3 раза выше в случае, если опухоль экспрессирует HER-2/neu, но не имеет метастазов в лимфатические узлы — опухоль N-, чем при наличии метастазов у опухоли HER-2/neu-) и снижения выживаемости [1]. Особенно важное значение имеет определение HER-2/neu при небольших размерах опухоли. Анализ результатов лечения 324 больных с опухолью N- позволил установить, что при ее размере 1 см или менее рецидив болезни наблюдается значительно чаще в случае избыточной экспрессии HER-2/neu, чем в ее отсутствие. Более того, если опухоль не вырабатывает в избыточном количестве HER-2/neu и не дает метастазов в лимфатические узлы, прогноз заболевания одинаково благоприятный при любом ее размере.
У больных с избыточной экспрессией HER-2/neu эффективность тамоксифена, дролоксифена и мегестрола снижена. При проведении гормонотерапии у 241 больной с диссеминированным РМЖ тамоксифен применяли в качестве препарата первого ряда; при этом число больных, у которых был достигнут лечебный эффект, и время до прогрессирования опухолевого роста были значительно меньше при HER-2/neu+, чем при HER-2/neu- (38 и 56%; 4,1 и 8,7 мес соответственно). Таким образом, HER-2/neu может служить независимым маркером резистентности опухоли к гормонотерапии [2]. При метастазах РМЖ эффективность дролоксифена в случае HER-2/neu+ и HER-2/neu- составила 10 и 58% соответственно [3]. В случае применения у 145 больных тамоксифена в качестве адъювантной гормонотерапии рецидивы РМЖ были более частыми только в случаях избыточной экспрессии HER-2/neu [4]. Низкая эффективность тамоксифена в данном случае объясняется следующим образом. Избыточная экспрессия HER-2/neu приводит к снижению содержания в клетках опухоли рецепторов эстрогенов. В экспериментах in vitro при введении гена HER-2/neu в клетки опухоли молочной железы, содержащей рецепторы эстрогенов, эти клетки становились эстрогеннезависимыми и не погибали при добавлении к ним тамоксифена [5, 6].
Показано, что избыточная экспрессия HER-2/neu влияет на результаты химиотерапии, по крайней мере при режимах с применением антрациклина, при использовании паклитаксела (таксола), при комбинации флуорацил (фторурацил) + метотрексат + циклофосфамид (циклофосфан).
Адъювантная химиотерапия по программе доксорубицин (адриамицин) + флуорацил + циклофосфамид была высокоэффективна при любом дозовом режиме при лечении опухолей HER-2/neu- (см. рисунок). Однако при опухолях HER-2/neu+ хороший лечебный результат достигается только в случае применения высоких доз указанных препаратов [7].
Кроме того, при неоадъювантной (до проведения операции) химиотерапии по программе доксорубицин + циклофосфамид в обычном режиме эффективность лечения была выше в отсутствие избыточной экспрессии HER-2/neu. Следует подчеркнуть, что наличие HER-2/neu не означает резистентность к антрациклинам, но свидетельствует о необходимости применения оптимально высоких доз антрациклинов и интенсивных режимов химиотерапии для обеспечения эффективности лечения.
Рисунок. Пятилетняя выживаемость больных раком молочной железы при адъювантной химиотерапии по программе доксорубицин + флуорацил + циклофосфамид в зависимости от наличия (А) или отсутствия (Б) в ткани опухоли избыточной экспрессии HER-2/neu.
Это также подтверждает необходимость выбора более интенсивных режимов химиотерапии при сочетании двух неблагоприятных прогностических факторов — наличия метастазов в лимфатические узлы и избыточной экспрессии HER-2/neu.
При использовании адъювантной химиотерапии по программе флуорацил + метотрексат + циклофосфа мид в случае избыточной экспрессии HER-2/neu различие в эффективности лечения при использовании высоких или низких доз менее выраженное [8].
Одним из объяснений снижения эффективности химиотерапии при РМЖ в случае избыточной экспрессии HER-2/neu может быть снижение индекса апоптоза (отношение числа клеток, подвергшихся апоптозу, к общему количеству клеток в препарате, выраженное в процентах) [9]. Так, через 24 ч после введения химиопрепарата увеличение индекса апоптоза составило 34 и 245% в опухолях HER-2/neu+ и HER-2/neu- соответственно.
Изучение роли HER-2/neu для прогнозирования результатов химиотерапии продолжается. Большое значение могут иметь современные методологические подходы к определению белка в ткани опухоли и анализ полученных результатов. Недавно было показано, что критерий для определения избыточной экспрессии HER-2/neu — окрашивание 10% клеток и более — может быть уточнен. При изучении результатов адъювантной химиотерапии у 141 больной РМЖ установлено, что 5-летняя выживаемость составила 82% при экспрессии HER-2/neu в менее 50% клеток и только 59% — при экспрессии HER-2/neu в 50% клеток и более. При этом у всех больных, участвовавших в исследовании, были опухоли HER-2/neu.
Таким образом, избыточная экспрессия HER-2/neu влияет на результаты гормоно- и химиотерапии, и ее определение может помочь при выборе рационального лечения больных РМЖ.
Новые возможности лечения больных раком молочной железы
Рекомбинантные моноклональные антитела, которые связываются с рецептором HER-2/neu, получили название "герцептин", или trastuzumab (Herceptin; Genentech, Inc, South San Francisco, CA) [10].
Герцептин зарегистрирован и разрешен для медицинского применения при РМЖ HER-2/neu+ в США, России и многих странах Европы.
Препарат эффективен в качестве монотерапии. Однако более всего впечатляют результаты его клинического применения в комбинации с химиотерапией.
Основным режимом применения герцептина является его еженедельное введение. Первоначально герцептин вводят в дозе 4 мг/кг в изотоническом растворе хлорида натрия в виде 90-минутного вливания, затем один раз в неделю в дозе 2 мг/кг в изотоническом растворе хлорида натрия в виде 30-минутного вливания. Необходимо очень строго соблюдать инструкцию по введению герцептина: нельзя вводить струйно, нельзя для разведения применять 5% раствор глюкозы (только изотонический раствор хлорида натрия).
Эффективность применения герцептина в виде монотерапии была изучена у 222 больных РМЖ с избыточной экспрессией HER-2/neu, у которых развилась резистентность к основным режимам химиотерапии (антрациклины и таксаны) [11]. Полная регрессия опухолевых образований наблюдалась у 8 больных, частичная — у 26. Реальный противоопухолевый эффект получен в 14% случаев. Средняя продолжительность стабилизации процесса составила 9 мес.
Проводились также исследования по применению герцептина в комбинации с различными цитотоксическими препаратами при диссеминированном РМЖ. Еженедельное лечение проведено 36 больным по программе паклитаксел + герцептин (химиотерапия первого ряда); при этом полная или частичная ремиссия получена у 20 (70%) больных с опухолью HER-2/neu+, и только у 3 (37,5%) больных с опухолью HER-2/neu- [12]. В другом исследовании у 469 больных с метастазами РМЖ HER-2/neu+ изучали эффективность комбинации герцептина с программой доксорубицин + циклофосфамид или с паклитакселом [13]. Всем больным, получавшим химиотерапию либо паклитаксел в виде монотерапии, либо по программе паклитаксел + герцептин, прежде была назначена адъювантная химиотерапия с включением антрациклинов. Результаты этого многоцентрового рандомизированного клинического испытания представлены в табл. 1.
Побочные эффекты при лечении герцептином не значительны, однако следует обратить внимание на риск развития кардиотоксичности, особенно у больных, получавших антрациклины до назначения герцептина или одновременно с ним.
В табл. 2 представлены сведения о развитии сердечной недостаточности при лечении 447 больных герцептином в виде монотерапии или в комбинации с химиотерапией [10].
Кардиотоксическое действие герцептина проявлялось одышкой, кашлем, периферическими отеками, уменьшением фракции выброса левого желудочка сердца, т.е. различной степени сердечной недостаточностью. Кардиотоксичность может быть острой и опасной для жизни. К факторам, увеличивающим риск развития кардиотоксичности герцептина, относятся предшествующее применение антрацикли нов, лучевой терапии на область средостения, а также пожилой возраст больных.
Другие побочные эффекты герцептина (боли в животе, лихорадка, озноб, головные боли, отеки, тошнота, рвота и др.) наблюдаются очень редко и не препятствуют продолжению лечения.
Таблица 1. Сравнительная эффективность адъювантной химиотерапии и комбинации герцептина с химиопрепаратами при диссеминированном раке молочной железы
Перспективы применения герцептина при злокачественных опухолях
Перспективы дальнейшего клинического использования герцептина связаны с более детальным анализом избыточной экспрессии HER-2/neu, выяснением корреляций экспрессии HER-2/neu с клиническим течением РМЖ и эффективностью лечения при различных типах опухолей. Не меньшее значение могут иметь сведения о синергизме противоопухолевого действия герцептина и различных цитотоксических препаратов. Наконец, в доклинических исследованиях изучается возможность использования герцептина как носителя некоторых цитолитических агентов, например фактора некроза опухоли, и т.д.
Избыточная экспрессия HER-2/neu установлена не только при РМЖ, поэтому перспективным представляется применение герцептина при различных злокачественных опухолях. В табл. 3 приведены сведения о частоте обнаружения HER-2/neu в тканях различных опухолей.
Первые сведения о корреляции экспрессии HER-2/neu и прогноза заболевания были получены у больных раком яичников, получавших адъювантную химиотерапию по программе цисплатин + циклофосфамид. Выживаемость больных в зависимости от наличия или отсутствия избыточной экспрессии опухоли HER-2/neu существенно различалась. Время до прогрессирования заболевания при избыточной экспрессии HER-2/neu и в ее отсутствие составило 17 и 26 мес, а 5-летняя выживаемость — 10 и 32% соответственно. При этом избыточная экспрессия HER-2/neu служила прогностическим фактором неблагоприятного прогноза и резистентности к химиотерапии в обычных дозах. Влияние экспрессии HER-2/neu на эффективность химиотерапии при раке яичника находится на стадии изучения. Рациональную основу для разработки новых лечебных программ дают результаты доклинического изучения герцептина в комбинации с различными цитотоксическими препаратами. Так, у бестимусных мышей с трансплантированной тканью опухоли молочной железы человека показано увеличение эффективности совместного действия герцептина с паклитакселом, циклофосфамидом, метотрексатом, этопозидом и винбластином, однако при использовании флуорацила подобного увеличения эффективности не выявлено [14]. В экспериментах in vitro на опухолевых клетках РМЖ и рака яичника человека были установлены синергизм действия герцептина с цисплатином, тиотэфом, этопозидом, усиление эффективности герцептина при комбинации с таксанами, доксоруби цином, метотрексатом и винбластином, ослабление эффективности (антагонизм) герцептина при комбинации с флуорацилом [14]. Комбинация герцептина с цисплатином in vitro была эффективна в отношении клеток рака яичника, резистентных к цисплатину [15].
Таблица 3. Избыточная экспрессия HER-2/neu при различных злокачественных опухолях (кроме рака молочной железы)
Методы определения экспрессии HER-2/neu
Основные методы оценки экспрессии HER-2/neu в ткани основаны на двух подходах: определение изменений на геномном (по амплификации гена или по увеличению числа копий мРНК) либо на белковом (по избыточной экспрессии белка на мембране клетки) уровне.
Метод гибридизации in situ является быстрым, чувствительным и очень надежным способом определения амплификации гена HER-2/neu. С помощью данного метода диагностика может быть легко выполнена на архивных блоках тканей, сохраняемых в течение длительного времени, и на материале, полученном при трепанобиопсии. Для определения амплификации гена HER-2/neu методом флуоресцентной гибридизации in situ Администрацией США по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных препаратов (FDA) рекомендован HercepTest с двумя тест-системами для его проведения: PathVysion HER-2 (Vysis, Inc, Downers Grove, Ill) и Oncor/Ventana INFORM HER-2/neu Gene Detection System (Ventana Medical Systems; formerly sold by Oncor, Inc, Gaithersburg, MD). Обе системы позволяют использовать парафиновые блоки тканей. HercepTest с использованием этих тест-систем был рекомендован FDA как стандартный метод диагностики при прогнозировании течения РМЖ.
Замечено, что примерно в 3—10% опухолей с подтвержденной избыточной экспрессией белка HER-2/neu на мембране клетки отсутствует амплификация гена HER-2/neu [1]. Это означает, что при использовании метода флуоресцентной гибридизации in situ 10% результатов будут ложноотрицательными. Стоит подчеркнуть, что ни одна из указанных тест-систем не была использована в клинических испытаниях герцептина.
В настоящее время иммуногистохимическая диагностика является основным методом определения избыточной экспрессии белка HER-2/neu. Необходимо отметить, что результаты иммуногистохимического изучения свежезамороженных тканей точно коррелируют с данными флуоресцентной гибридизации in situ [1], поэтому иммуногистохимическая диагностика является идеальным методом для определения наличия или отсутствия экспрессии HER-2/neu. Однако этот метод мало распространен из-за недоступности свежезамороженного гистологического материала большинству исследовательских лабораторий. Методы иммуногистохимического изучения тканей, фиксированных в формалине и заключенных в парафин, не стандартизованы, поэтому имеются значительные расхождения результатов определения амплификации гена и избыточной экспрессией белка в одной и той же опухоли. На потерю антигенных свойств белка HER-2/neu могут влиять время фиксации ткани, метод ее обработки, природа фиксатора, температура заключения в парафин. Однако применение в последнее время современных реагентов и методологий позволило повысить специфичность и чувствительность оценки HER-2/neu в архивных блоках тканей (совпадение результатов иммуногистохимического изучения парафиновых блоков с данными флуоресцентной гибридизации in situ наблюдается примерно в 90% случаев [16]).
Единственная стандартизованная иммуногистохимическая тест-система для оценки экспрессии белка HER-2/neu (HercepTest for Immunoenzymatic Staining, Dako Corp, Carpinteria, CA) была недавно поддержана FDA [17]. HercepTest с использованием этой тест-системы рекомендован FDA для отбора больных с целью лечения герцептином. При этом используются поликлональные антитела к HER-2/neu А0485 и система визуализации EnVision+. Данная тест-система содержит также банк данных, отражающих нормальные показатели, что помогает исследователю интерпретировать получаемые результаты. Воспроизводимость метода (процент совпадений положительных /отрицательных результатов как при исследовании в разных лабораториях, так и при автоматическом или ручном иммуногистохимическом окрашивании) составляет 82—100%. В последнее время дискутируется вопрос о том, насколько информативен HercepTest при отборе больных для лечения герцептином. Так, поддержанная FDA система оценок результатов HercepTest включает следующие значения: 3+ — более 10% опухолевых клеток имеют сильное окрашивание всей мембраны; 2+ — более 10% клеток имеют слабое или средней выраженности окрашивание всей мембраны; 1+ — более 1% опухолевых клеток имеет слабое окрашивание части мембраны; 0+ — отсутствие окраски или окрашивание менее 10% клеток. В то же время результаты, полученные с помощью HercepTest, не всегда совпадают с данными других иммуногистохимических тестов. В исследовании T.W. Jacobs et al. [18] по принятой в HercepTest системе оценок резко положительными (3+) оказались 14,6%, положительны ми (2+) — 43,8% случаев инфильтративного РМЖ, которые изначально были охарактеризованы как отрицательные по экспрессии HER-2/neu и амплификации гена HER-2/neu. Это значит, что при использовании системы оценок, поддержанной FDA, примерно в 60% случаев назначение герцептина может быть необоснованным. Когда T.W. Jacobs et al. стали учитывать уровень окраски нормальных клеток молочной железы, специфичность теста увеличилась с 41 до 93%. Согласно их данным учет уровня окраски нормального эпителия помогает "нормализовать" уровень окрашивания HER-2/neu и таким образом компенсировать межлабораторные различия в фиксации и обработке тканей.
Классификация результатов определения избыточной экспрессии HER-2/neu имеет большое практическое значение, так как степень повышения экспрессии HER-2/neu определяет лечебный эффект герцептина и его комбинаций с химиотерапией (табл. 4) [10]. Сегодня следует рекомендовать назначение герцептина в виде монотерапии или в комбинации с химиотерапией только при резко положительном (3+) результате как в случае использования HercepTest, так и других иммуногистохимических методов.
Использование ELISA-методов определения белка HER-2/neu в сыворотке крови достаточно привлекательно. Экстрацеллюлярный домен белка HER-2/neu может отрываться от поверхности опухолевых клеток и циркулировать в крови как белок молекулярной массы 105 kD (р105). В настоящее время выпускается коммерческая тест-система для определения HER-2/neu в сыворотке крови (Monoclonal antibody-based immunoenzimetric assay, Chiron Diagnostics), где в качестве маркера используется р105, но она пока не поддержана FDA. Количество циркулирующего в крови р105 не всегда коррелирует с результатами иммуногистохимического определения HER-2/neu; возможно оно в большей степени зависит от объема самой опухоли, в таком случае метод непригоден для отбора больных с целью лечения герцептином. Однако имеются сообщения, что находясь в растворенном состоянии в сыворотке крови, рецептор HER-2/neu может связывать антитела к нему (Herceptin) и таким образом снижать эффективность препарата. Прогностическая роль определения HER-2/neu в сыворотке крови пока до конца неясна.
Заключение
Избыточная экспрессия HER-2/neu служит прогностическим фактором высокого риска рецидива болезни, ее агрессивного течения, укорочения выживаемости при РМЖ, раке яичника и некоторых других опухолях, а также снижения эффективности химиотерапии при РМЖ и раке яичника и гормонотерапии при РМЖ.
При РМЖ с избыточной экспрессией HER-2/neu необходимо применение высоких доз антрациклинов и интенсивных режимов химиотерапии.
В случае обнаружения HER-2/neu в ткани РМЖ целесообразно назначение герцептина.
Герцептин эффективен при РМЖ HER-2/neu+ в случаях резистентности к антрациклинам и таксанам.
Герцептин значительно увеличивает противоопухолевый эффект паклитаксела при РМЖ HER-2/neu+.
Комбинация герцептина с программ, содержащих антрациклин, увеличивает их эффективность при РМЖ HER-2/neu+.
Избыточная экспрессия HER-2/neu установлена в различных опухолях (РМЖ, рак яичника, поджелудочной железы, легкого, предстательной, толстой кишки, желудка, шейки матки и тела матки, опухолей головы и шеи, остеосаркоме). Эффективность герцептина в этих случаях предстоит изучить.
Наиболее распространенным методом определения HER-2/neu в ткани опухоли с целью прогнозирования течения заболевания и отбора больных для лечения герцептином является иммуногистохимическая диагностика. Современные методы позволяют достаточно точно оценить экспрессию белка в ткани. Герцептин как в виде монотерапии, так и в комбинации с химиотерапией следует рекомендовать только при резко положительном (3+) результате как в случае использования HercepTest, так и других иммуногистохимических методов.
Литература
1. Press M.J., Bernstein L., Thomas P.A., et al. Her-2/neu gene amplification characterized by fluorescence in situ hybridization: poor prognosis in node-negative breast carcinomas. J Clin Oncol 1997;5:2894—904.
2. Houston S.J., Plunkett T.A., Barnes D.M., Smith P., Rubens R.D., Miles D.W. Overexpression of c-erbB2 is an independent marker of resistance to endocrine therapy in advanced breast cancer. Br J Cancer 1999;3:168—71.
3. Yamauchi H., O'Neil A., Gelman R., et al. Prediction of response to antiestrogen therapy in advanced breast cancer patients by pretreatment circulating levels of extracellular domain of the HER-2/c-neu protein. J Clin Oncol 1997;15:2518—25.
4. Carlomagno C., Perrone F., Gallo C., et al. CerbB2 overexpression decreases the benefit of adjuvant Tamoxifen in early-stage breast cancer without ancillary lymph node metastasis. J Clin Oncol 1996;14:2702—8.
5. Benz C.C., Scott G.K., Sarup J.C., et al. Estrogen-dependent, tamoxifen-resistant tumorogenic growth of MCF-7 cells transfected with HER-2/neu. Breast Cancer Res Treat 1992;24:85—95.
6. Liu Y., El-Ashry D., Chen D., et al. MCF-7 breast cancer cells overexpressing transfected c-erbB-2 have an in vitro growth advantage in estrogen-depleted conditions and reduced estrogen-dependence and tamoxifen-sensitivity in vivo. Breast Cancer Res Treat 1995;34:97—117.
7. Muss H.B., Thor A.D., Berry D.A., et al. C-erbB2 expression and response to adjuvant therapy in women with node-positive breast cancer. N Engl J Med 1994;330:1260—6.
8. Gusterson B.A., Gelber R.D., Goldhirsch A., et al. Prognostic importance of c-erbB-2 expression in breast cancer. International (Ludwig) Breast Cancer Study Group. J Clin Oncol 1992;10:1049—56.
9. Archer C.D., Ellis P.A., Dowsett M., Smith I.E. C-erbB2 positivity correlates with poor apoptotic response to chemotherapy in primary breast cancer [Abstract]. Breast Cancer Res Treat 1998;50:237.
10. Herceptin (Trastuzumab) full prescribing information. Genentech, Inc. South San Francisco, CA, USA, September 1998.
11. Cobleigh M., Vogel C.L., Tripathy D., et al. Efficacy and safety of Herceptin (humanized anti-HER2 antibody) as a single agent in 222 women with HER2 overexpression who relapsed following chemotherapy for metastatic breast cancer. J Clin Oncol 1999;17:2639—48.
12. Slamon D., Leyland-Jones B., Shak S., et al. Addition of Herceptin (humanized anti-HER2 antibody) to first line chemotherapy for HER2 overexpressing metastatic breast cancer markedly increases anticancer activity: a randomized, multinational controlled phase III trail [Abstract]. Proc Am Soc Clin Oncol 1998;17:98a.
13. Slamon D., Leyland-Jones B., Scak S., et al. Addition of Herceptin (humanized anti-HER2 antibody) to first line chemotherapy for HER2 overexpressing metastatic breast cancer markedly increases anticancer activity: a randomized multinational controlled phase III trial [Abstract]. Proc Am Soc Clin Oncol 1998;17:98a.
14. Pegram M., Hsu S., Lewis G., et al. Inhibitory effects of combinations of HER-2/neu antibody and chemotherapeutic agents used for treatment of human breast cancers. Oncogene 1999;18:2241—51.
15. Shepard H.M., Lewis G.D., Saurp J.C., Fendly B.M., Maneval D., Mortdenty J., et al. Monoclonal antibody therapy of human cancer: taking the HER2 protooncogene to the clinic. J Clin Immunol 1991;11:117—27.
16. Jacobs T.W., Gown A.M., Yaziji H., et al. Comparison of Fluorescence in situ hybridization and immunohistochemistry for the evaluation of HER-2/neu in breast cancer. J Clin Oncol 1999a;17:1974—82.
17. Graziano C. HER-2 breast assay, linked to Herceptin, wins FDA's okay. CAP Today 1998;12:13—6.
18. Jacobs T.W., Gown A.M., Yaziji H., et al. Specificity of HercepTest in determining HER-2/neu status of breast cancers using United States food and Drug administration-approved scoring system. J Clin Oncol 1999b;17(7):1983—87.
Возврат к содержанию| Возврат на home page "Международного журнала медицинской практики"| Возврат на home page издательства "МедиаСфера"