Рукша Т.Г.

ГОУ ВПО Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого

Аксененко М.Б.

ГБОУ ВПО «Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого» Минздрава России, 660022 Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1, Российская Федерация

Швецова Ю.И.

ГБОУ ВПО «Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого» Минздрава России, 660022 Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1, Российская Федерация

Молекулярные и патоморфологические прогностические маркеры меланомы кожи: современные подходы и перспективы

Журнал: Архив патологии. 2015;77(4): 71-77

Просмотров : 20

Загрузок : 2

Как цитировать

Рукша Т. Г., Аксененко М. Б., Швецова Ю. И. Молекулярные и патоморфологические прогностические маркеры меланомы кожи: современные подходы и перспективы. Архив патологии. 2015;77(4):71-77. https://doi.org/10.17116/patol201577471-77

Авторы:

Рукша Т.Г.

ГОУ ВПО Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого

Все авторы (3)

Меланома кожи является одной из наиболее гетерогенных и комплексных неопластических систем [1]. Локализованные формы меланомы кожи являются, как правило, хорошо поддающимися терапии, в то время как терапия диссеминированных опухолей является серьезной медико-социальной проблемой. В последние годы произошли значительные изменения в терапии диссеминированных форм меланомы, что в первую очередь связано с внедрением в клиническую практику таких таргетных/иммунологических препаратов, как вемурафениб, ипилимумаб, ниволумаб (анти-PDL1 моноклональные антитела), о механизмах действия которых имеются многочисленные публикации, в том числе обзоры литературы [2—4]. С учетом наличия эффективных подходов к терапии меланомы только на ранних стадиях важными являются разработка, внедрение скрининговых программ, а также других мероприятий для ранней диагностики и профилактики меланомы кожи. Меланома кожи является опухолью с плохо прогнозируемым течением. Известно, что она может подвергаться регрессу, а также, напротив, метастазировать при относительно небольшой толщине опухоли. В связи с этим прогностические маркеры меланомы являются важными факторами для оценки течения и исходами данного заболевания.

Морфологические прогностические факторы меланомы кожи

Морфологические прогностические критерии включены в классификацию Американского объединенного онкологического комитета (AJCC, 2009), которая является стандартом для патоморфологического заключения при меланоме кожи (см. таблицу) [5]. Наиболее важным прогностическим маркером является толщина опухоли по Бреслоу, определяемая в миллиметрах от верха гранулярного слоя эпидермиса (или основания язвы) до самой нижней точки инвазии опухоли [6]. Рекомендации использовать толщину опухоли при стадировании меланомы являются неизменными в течение нескольких лет, 10-летняя выживаемость обратно пропорциональна толщине первичной меланомы [1]. В это же время уровень инвазии по Кларку более не является прогностическим критерием, а также не применяется для оценки стадии меланомы. С учетом рекомендаций ASCO при первичной меланоме толщиной 1 мм и более и отсутствии клинически определяемого поражения регионарных лимфатических узлов должна быть произведена их биопсия. Биопсия лимфатических узлов рекомендована пациентам с меланомой с высоким риском метастазирования — при наличии изъязвления и/или митотическим индексом 1/мм2 и более при меланоме толщиной менее 1 мм, когда положительное значение биопсии превышает риск неблагоприятных последствий. Рекомендуется выполнять биопсию сторожевых лимфатических узлов пациентам с опухолями высокого риска при толщине 0,76—0,99 мм. Изъязвление является вторым по важности прогностическим критерием после толщины опухоли. Гистологически определяется как отсутствие интактного эпидермиса над первичной меланомой. Распространенность изъязвления составляет 6% при меланоме толщиной менее 1 мм и повышается до 63% при меланоме толщиной более 4 мм [7]. При наличии изъязвления опухоль расценивается как запущенная с высоким метастатическим потенциалом и ассоциированная с более низкой выживаемостью. Выживаемость при опухоли с изъязвлением соответствует показателям при опухоли с толщиной на уровень ниже.

Стадии меланомы кожи согласно AJCC (2009) Pflugfelder A., Kochs C., Blum A., Capellaro M. et al. Malignant Melanoma S3-Guideline «Diagnosis, Therapy and Follow-up of Melanoma». Deutschen Dermatologischen Gesellschaft. 2013; № 11 (Suppl. 6), 1—116).

Уровень митозов. Пролиферация клеток в первичной опухоли выражается в виде митотической активности и определяется как число митозов на квадратный миллиметр. Уровень митозов является независимым прогностическим фактором при меланоме. Повышение уровня митозов указывает на быстрый рост меланомы с риском более раннего развития метастазов и худшей выживаемостью по сравнению с опухолями с низким уровнем митотической активности опухолевых клеток или их отсутствием. Прогноз для пациентов хуже при наличии повышения уровня митотической активности (1 мм2 и более) по сравнению с теми случаями, где это не определялось. Показатель уровня митозов 1 мм2 и более выбран как критический для идентификации опухолей с повышенным риском развития метастазирования. В меланоме толщиной 1,0 мм и менее (Т1) этот показатель является самым важным предиктором выживаемости. На основе этого AJCC включил уровень митозов в систему стадирования меланомы: Т1а — опухоли толщиной 1 мм и менее без изъязвления и c уровнем митозов менее 1/мм2; Т1b — опухоли толщиной 1 мм и менее с изъязвлением и/или наличием митотически активных опухолевых клеток 1/мм2 и более. В дополнение к изъязвлению первичной опухоли повышенный уровень митозов используется для идентификации опухолей с высоким риском неблагоприятного прогноза для определения показаний к биопсии сторожевых лимфатических узлов.

Внутрилимфатические регионарные метастазы. Сателлитные метастазы (расположенные на расстоянии менее 2 см от первичного узла), а также транзитные метастазы (локализованные на расстоянии более 2 см от первичной опухоли, но ближе, чем регионарные лимфатические узлы первого порядка) являются проявлением лимфогенного метастазирования и обладают одинаковой прогностической значимостью. Показатели выживаемости являются практически одинаковыми для пациентов с наличием сателлитных метастазов, транзитных метастазов или метастазами в регионарные лимфатические узлы, при этом выживаемость пациентов с наличием всех трех изменений ниже, чем пациентов без поражения регионарных лимфатических узлов [8].

Регионарные лимфатические узлы. Наиболее важным прогностическим фактором является число пораженных лимфатических узлов, 5-летняя выживаемость снижается при возрастании числа вовлеченных лимфатических узлов.

Генетические маркеры прогнозирования развития и течения меланомы кожи

Установлен факт — мутации в CDKN2A определяются в 40% случаев семейной меланомы, реже наблюдаются мутации онкогенов CDK4, BRCA2, BAP1, опухолевого промотора TERT. Сравнительно недавно по результатам секвенирования экзома и полногеномного секвенирования 184 образцов меланомы, негативных по вышеуказанным генетическим изменениям, идентифицированы семейные случаи меланомы, где наблюдалось изменение гена POT1, что вызывает нарушение связывания теломеров с белками и приводит к увеличению длины теломеров. Предполагается, что варианты потери функции в результате мутации данного гена являются фактором, предрасполагающим к развитию меланомы [9].

Хорошо известна связь полиморфизма гена рецептора меланокортина-1 с «меланомоопасным» фенотипом: светлым цветом волос и глаз. Помимо этого, недавние исследования в австралийской популяции показали, что у пациентов с наличием большого числа невусов, а также немеланомного рака кожи в анамнезе, вариант R151C ассоциирован с ранним развитием меланомы кожи [10]. Можно также отметить, что ряд меланом с характерными молекулярными изменениями характеризуется патоморфологическими особенностями. Так, при поверхностно распространяющихся меланомах, мутантных по CDKN2A, наблюдается педжетоидный вариант и высокий уровень содержания пигмента [11].

Эпигенетические изменения как возможные предикторы при меланоме кожи

Метилирование геномной ДНК у млекопитающих наиболее часто регистрируется в 5С-позиции цитозина в составе CpG динуклеотидов, что приводит к сайленсингу генов. Изменения статуса метилирования геномной ДНК являются характерной чертой многих злокачественных новообразований и значимо влияют на развитие и прогрессию заболевания через инактивацию генов-опухолевых супрессоров посредством искажения гиперметилирования промоторной области гена [12].

Увеличивается объем экспериментальных данных, в которых указывается роль эпигенетических изменений в развитии и прогрессии меланомы кожи. В первую очередь это имеет отношение к гену PTEN, метилирование которого является независимым негативным предиктором, что было выявлено в результате когортного исследования 230 пациентов при различных стадиях меланомы кожи [13]. Кроме этого, при анализе «метилома» с помощью высокопроизводительных методов также был определен ряд новых возможных прогностических маркеров для пациентов при IIIC стадии меланомы [14].

Одним их неблагоприятных факторов при меланоме кожи являются метастазы в головной мозг, наличие которых ассоциировано с выживаемостью менее 1 года. В метастазах головного мозга наибольшие изменения выявлены в статусе метилирования генов семейства транскрипционных факторов НОХ. В частности, метилирование промоторной области гена НОХD9 ассоциировано с худшими показателями общей и безрецидивной выживаемости [15].

Маркеры эффективности противоопухолевой терапии

Из сывороточных маркеров единственным является лактатдегидрогеназа, повышенный уровень которой на поздних стадиях меланомы коррелирует с низкими показателями выживаемости [16]. Гораздо меньше информации существует на сегодняшний день о прогностических маркерах эффективности иммунотерапевтических препаратов при меланоме, в частности ипилимумаба, что, однако, является востребованным, в том числе из-за частого развития побочных эффектов при применении данного препарата [17]. В опухолевой ткани часто присутствуют клетки иммунной системы, которые могут быть не только единичными в опухолевых очагах, но также и организованы в плотные инфильтраты, локализованные в специфических участках опухоли. Опухолеинфильтрирующие клетки системы иммунобиологического надзора являются гетерогенной популяцией, зависят от типа опухоли, могут разниться у каждого пациента и включают макрофаги, дендритные клетки, киллеры, наивные лимфоциты и лимфоциты памяти, В-, Т-лимфоциты [18]. Опухолеинфильтрирующие лимфоциты являются независимым предиктором более высоких показателей выживаемости, а пациенты с выраженным лимфоцитарным инфильтратом имеют более благоприятный прогноз [19]. Необходимо отметить, что исследования по разъяснению опухолеинфильтрирующих лимфоцитов как прогностических маркеров продолжаются с целью возможного включения данного критерия в клинические рекомендации [20]. Неоднократно осуществлялись попытки исследовать прогностическую роль опухолеинфильтрирующих лимфоцитов при терапии иммунологическими препаратами, в частности ипилимумабом, ниволумабом, но достоверных данных о прогностической значимости получено не было [21]. Высокий уровень интраопухолевых CD4+, CD8+ T-клеток ассоциирован с благоприятным прогнозом при проведении вакцинации запущенных форм меланомы аутологичными опухолевыми клетками [22].

Микроокружение опухоли и его прогностическая значимость

Продолжая тему взаимоотношений опухоли и нормальных клеток, необходимо более подробно остановиться на вопросе микроокружения и практической значимости исследований, выполняемых в этом направлении. Межклеточные взаимоотношения являются необходимым условием для эмбрионального развития, а в дальнейшем — для поддержания функциональной целостности многоклеточных организмов [23]. Опухолевому микроокружению отводят все большую роль в канцерогенезе. Сегодня является очевидным, что во время развития неопластического процесса происходят важные изменения в строме опухоли, которые, в конечном счете, усиливают рост опухоли и влияют не только на клинико-патологические характеристики опухоли, но и на эффективность противоопухолевой терапии [24]. Некоторые исследователи выдвигают гипотезу о том, что опухоль можно расценивать как физиологический ответ на измененное состояние стромы [25]. Действительно, стоит отметить, что некоторые механизмы развития злокачественного процесса схожи с процессом заживления раны [26]. Взаимодействие стромы и собственно опухолевых клеток, в конечном итоге, определяют судьбу последних — останутся ли они в «спящем» состоянии или будут прогрессировать, образуя в результате этого инвазивную, потенциально метастатическую опухоль [24].

Опухолевое микроокружение представляет собой сложную взаимосвязанную систему, в которой развивается опухоль, включающую в себя соединительную ткань и отдельные виды клеток. В состав микроокружения опухоли традиционно относят: фибробласты соединительной ткани, макрофаги и дендритные клетки, эндотелиальные клетки и перициты, клетки воспалительного инфильтрата, элементы внеклеточного матрикса [27]. Все эти элементы вовлечены в рост и прогрессию опухоли и могут как стимулировать ее рост, так и угнетать его. Все эти компоненты взаимодействуют друг с другом через сложную сеть межклеточных сигнальных путей посредством молекул клеточной адгезии, цитокинов и рецепторов [28].

Важными регуляторами канцерогенеза являются опухолеассоциированные макрофаги. Показано, что опухолеассоциированные макрофаги играют ведущую роль в поддержании инвазивного фенотипа опухолевых клеток на периферии опухолевых комплексов. Выявлено, что при глиоме и раке молочной железы опухолеассоциированные макрофаги усиливают инвазивные характеристики опухолевых клеток посредством продукции и высвобождения паракринных регуляторов — эпидермального фактора роста, а также протеолитических ферментов. На сегодняшний день недостаточно понятно, почему и каким образом макрофаги теряют свои супрессивные в отношении опухоли качества и начинают усиливать ее рост [29]. Другим компонентом микроокружения являются tumor-infiltrating lymphocytes (ТILs) — опухолеинфильтрирующие лимфоциты. Хотя TILs как компонент микроокружения опухоли давно и активно изучаются, результаты данных исследований противоречивы. В литературе встречаются данные о проканцерогенном и антиканцерогенном действии ТILs. Так, появление положительной экспрессии к транскрипционному фактору Foxp3 в ТILs ассоциировано с плохим прогнозом при раке желудка [30], яичников [31], меланоме [32] и связано, как правило, со свойством данных клеток подавлять противоопухолевый иммунитет. Напротив, наличие цитотоксических Т-лимфоцитов (CD8+-Т-клетки) в опухолевом микроокружении рассматривается как один из наиболее важных и эффективных механизмов противоопухолевого иммунитета. Говоря о роли TILs, следует также отметить, что одним из благоприятных прогностических признаков при меланоме кожи является наличие интенсивного лимфоцитарного инфильтрата по типу «Brisk», данная группа пациентов имеет наибольший процент выживаемости среди пациентов по сравнению с пациентами, имеющими другие типы лимфоцитарного инфильтрата, а именно лимфоцитарный инфильтрат по типу «NonBrisk» «Absent» [33]. Важная роль в микроокружении опухоли, помимо опухолеинфильтрирующих лимфоцитов, отводится опухолеассоциированным фибробластам. Известно, что опухолеассоциированные фибробласты имеют большое значение в прогрессии и метастазировании рака простаты, еще раз показывая, что динамическое взаимодействие между опухолевыми клетками и клетками окружающей стромы может иметь решающее значение в этой прогрессии. Авторы этих работ приводят данные о метаболическом «сотрудничестве» клеток, а именно об экспрессии специальных белков опухолеассоциированными фибробластами. В частности, это экспрессия молекул MCTs (monocarboxylate transporters), участвующих в транспорте лактата и кетоновых тел [34], более того молекулы MCTs, продуцируемые опухолеассоциированными фибробластами, некоторые авторы рассматривают как основные молекулярные транспортеры в клетках меланомы [35].

Кроме того, потеря стромальными фибробластами способности экспрессировать CAV-1 (кавеолин-1) — главный структурный белок мембранных кавеол — является мощным и одним из независимых предикторов неблагоприятного прогноза у человека рака молочной железы, связана с ранним рецидивом опухоли и метастазированием в лимфатические узлы. Его также рассматривают в качестве предиктора течения заболевания и лечения дезатинибом при меланоме кожи [36]. Доказано, что потеря экспрессии кавеолина-1 стромальными фибробластами приводит к митохондриальной дисфункции, возникновению окислительного стресса и появлению анаэробного гликолиза в опухолеассоциированных фибробластах. Кроме того, дефектные митохондрии удаляются из клетки путем аутофагии, что еще больше индуцирует окислительный стресс [37].

В литературе описаны попытки воздействия на микроокружение с целью обеспечения противоопухолевого эффекта [38], так как известно, что некоторые компоненты микроокружения могут способствовать более медленной прогрессии опухоли [39]. В связи с повышением значимости микроокружения опухоли для прогрессии и метастазирования последней возникают логичные попытки воздействия на микроокружение, его «переобучения». В частности, в терапии диссеминированной меланомы кожи эффективны препараты, действие которых связано с активацией иммунного ответа, а также с индукцией Т-клеток посредством блокирования CTLA-4 (ипилимумаб), PD1 (ниволумаб) [40]. Прогностическое значение компонентов и экспрессионного профиля структур опухолевого окружения требует разъяснения и внимательного изучения. Однако сегодня известно, что инфильтрация опухоли рака яичников CD103+-лимфоцитами ассоциирована с более благоприятным прогнозом [41]. В низких дозах вещества, ингибирующие ангиогенез, повышают противоопухолевые свойства микроокружения, вызывают активацию CD8+-T-клеток при колоректальном раке [42]. При увеальной меланоме высокий уровень опухолеассоциированных макрофагов (CD68+) коррелирует с неблагоприятным прогнозом, что авторы объясняют способностью макрофагов инициировать ангиогенез [43]. Таким образом, опухолевое микроокружение представляет собой один из главных факторов модуляции канцерогенеза, именно от его состава и характера взаимодействия с другими компонентами зависит формирование опухолевой прогрессии.

МикроРНК как возможные прогностические маркеры при меланоме кожи

Изучая микроокружение опухоли, стоит отметить один из наиболее исследованных паракринных и аутокринных регуляторов его статуса — микроРНК. МикроРНК (miRNA) представляют собой малые некодирующие молекулы РНК длиной 18—25 нуклеотидов, принимающие участие в отрицательной регуляции экспрессии генов, кодирующих различные белки [44]. МикроРНК регулируют экспрессию как онкогенов, так и генов-супрессоров опухолевого роста, участвуя в деградации специфических транскриптов матричной РНК (мРНК) или ингибируя процесс трансляции таргетных мРНК. Помимо этого, хорошо известно, что микроРНК способны регулировать экспрессию генов, отвечающих за такие важные биологические процессы, как клеточная пролиферация, дифференцировка клеток, апоптоз [45].

Учитывая взаимосвязь микроРНК с такими процессами, как пролиферация, а также клеточная гибель, достаточно быстро исследования микроРНК стали приобретать приоритетный характер в экспериментальной онкологии. Следует отметить, что изменение экспрессии микроРНК при злокачественных новообразованиях носит разнонаправленный характер. Так, при отдельных видах злокачественных новообразований можно наблюдать увеличение экспрессии микроРНК, а при других, наоборот, их уменьшение [46]. На сегодняшний день сформулированы классы микроРНК с преимущественной опухолесупрессивной активностью и, напротив, онкогенной.

Особая роль в диагностике меланомы кожи, а также в прогнозировании течения заболевания отводится поиску корреляций между изменениями уровня и активности микроРНК и клинико-морфологическими особенностями заболевания. Одним из первых было исследование, продемонстрировавшее прогностическую значимость определения микроРНК в сыворотке крови пациентов с меланомой кожи: в данной работе было выявлено, что увеличение микроРНК-221 в сыворотке крови коррелирует с толщиной опухоли по Бреслоу [47]. Анализ экспрессии микроРНК-6 показал, что оценка профиля микроРНК может служить полезным дополнением к текущей морфологической системе идентификации риска рецидива у пациентов, находящихся на стадии III согласно AJCC 2009 г. [48].

Помимо ассоциации между уровнем экспрессии микроРНК и морфологическими критериями болезни, следует отметить, что в норме у человека уровень экспрессии микроРНК имеет тканеспецифичный характер. Кроме того, он ассоциирован с различным уровнем дифференцировки клеток, а также с разными этапами развития организма [49]. В связи с этим стоит предположить особую значимость определения уровня микроРНК у пациентов при идентификации опухолей с неясной гистопринадлежностью, что может быть особо актуально в морфологической диагностике метастазов опухолей с невыявленным первичным очагом, а также опухолей, имеющих низкую дифференцировку ткани. Это может быть востребовано и в отношении меланомы кожи. Так, N. Rosenfeld и соавт. [50] провели анализ более 300 образцов опухолевого материала, полученного из первичного очага и метастазов, распределили материал по экспрессии 48 микроРНК. В дальнейшем при «слепой» оценке гистологического материала анализ микроРНК помог поставить правильный морфологический диагноз с точностью 90% [50]. Таким образом, при помощи микроРНК можно диагностировать гистологическую форму того или иного новообразования. Недавние исследования демонстрируют, что различные гистопатологические типы опухолей щитовидной железы имеют различные профили микроРНК [51], а светлоклеточный гистологический тип рака яичников также различается от других подтипов по профилю экспрессии микроРНК [52].

Таким образом, анализ микроРНК может стать важным этапом для диагностики злокачественных новообразований, а также применяться для прогнозирования течения онкологического заболевания. Для использования исследований уровня микроРНК при рутинном анализе требуется расширение доказательной базы в отношении значимости отдельных видов микроРНК при различных типах злокачественных новообразований. Кроме того, лимитирующим фактором для практического использования микроРНК в качестве прогностических маркеров на сегодняшний день является гетерогенность опухолевой ткани, высокая трудоемкость выделения комплексов собственно опухолевых клеток из ткани, имеющейся в распоряжении врача-патологоанатома.

Заключение

Внедрение в клиническую практику прогностических маркеров меланомы, идентификация которых основана на доказательных принципах, позволяет повысить эффективность противоопухолевой терапии данного заболевания, обеспечить более эффективное выделение пациентов группы риска с неблагоприятным исходом заболевания, что способствует снижению показателей смертности при данной патологии.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 14−15−00074).

Конфликт интересов отсутствует.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail