Селиванова Л.С.

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Минздрава России, Москва, Россия

Рослякова А.А.

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Минздрава России, Москва, Россия

Боголюбова А.В.

ФГБУН «Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта» Российской академии наук, Москва, Россия; биологический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия

Тертычный А.С.

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России, Москва, Россия ,

Бельцевич Д.Г.

Эндокринологический научный центр, Москва

Абросимов А.Ю.

ФГУ Эндокринологический научный центр, Москва

Мельниченко Г.А.

ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России, Москва, Россия

Молекулярно-генетические маркеры и критерии прогноза адренокортикального рака

Журнал: Архив патологии. 2019;81(5): 92-96

Просмотров : 32

Загрузок : 1

Как цитировать

Селиванова Л. С., Рослякова А. А., Боголюбова А. В., Тертычный А. С., Бельцевич Д. Г., Абросимов А. Ю., Мельниченко Г. А. Молекулярно-генетические маркеры и критерии прогноза адренокортикального рака. Архив патологии. 2019;81(5):92-96. https://doi.org/10.17116/patol20198105192

Авторы:

Селиванова Л.С.

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Минздрава России, Москва, Россия

Все авторы (7)

На сегодняшний день большинство авторов [1, 2] рассматривают адренокортикальный рак (АКР) как единое заболевание. Однако результаты работ, проведенных в течение последнего 10-летия [2], свидетельствуют об обратном. По данным пилотных исследований, помимо классического, существует еще три морфологических варианта: онкоцитарный, миксоидный, саркоматоидный. Более того, даже классический вариант АКР характеризуется высокой вариабельностью морфологической картины, пролиферативной активности, агрессивности клинического течения, ответа на терапию, общей и безрецидивной выживаемости. Иммуногистохимические и молекулярные исследования позволили идентифицировать новые маркеры, имеющие диагностическое и прогностическое значение; эти данные также говорят в пользу гетерогенности АКР [1].

Чрезвычайная гетерогенность АКР является краеугольным камнем в понимании этого заболевания, обусловливая проблемы дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных образований надпочечников, прогнозирования агрессивности течения и выбора лечебной тактики.

Молекулярно-генетическая характеристика АКР

Механизмы канцерогенеза при АКР, как и при многих неопластических процессах, обусловлены мутациями в драйверных генах и последующей активацией соответствующих сигнальных путей [2]. В большинстве случаев эти мутации возникают спонтанно в соматических адренокортикальных клетках, как правило, вследствие неэффективной репарации ДНК, и приводят к спорадическим случаям АКР. С другой стороны, в основе патогенеза АКР могут лежать герминальные мутации: в этом случае заболевание будет наблюдаться в рамках того или иного наследственного синдрома. Полагают, что как минимум в случае герминальных мутаций их реализация может объясняться теорией двойного удара А. Кнудсона. Например, в случае синдрома Ли-Фраумени одной только герминальной точечной мутации в гене TP53 («первый удар») недостаточно. Для развития АКР требуется второе генетическое событие («второй удар») в соматических клетках коры надпочечников, которое приводит к инактивации второго аллеля гена TP53 и запуску туморогенеза: соматическая точечная мутация, утрата гетерозиготности или гиперметилирование промотора.

Молекулярно-генетические нарушения определяют цитологические, гистологические и иммуногистохимические характеристики АКР. Выявлению молекулярно-генетических нарушений при АКР посвящены многочисленные исследования [2, 3, 5, 7, 9, 11], результаты которых существенно повлияли на современное представление о патогенезе и диагностике этого заболевания.

В настоящее время общепринятым является представление о молекулярной гетерогенности АКР, которая лежит в основе вариабельности клинической картины и течения заболевания [3]. В ходе международных исследований удалось выявить специфические изменения на уровне транскриптома и метилома, а также дополнительные драйверные гены, хромосомные аберрации и изменения спектра микроРНК. Актуальные проблемы, которые пытались решить в течение последних лет, включают дифференциальный диагноз между адренокортикальной аденомой (АКА) и АКР, возможность малигнизации АКА, идентификацию предикторов неблагоприятного прогноза и маркеров неэффективности химиотерапии АКР. Важно отметить, что большинство этих вопросов до сих пор остается без ответа [2].

В ходе изучения транскриптома [2, 4, 5] были выявлены различия в профиле экспрессии генов при АКА и АКР. В клетках АКР по сравнению с АКА дерегулированы гены, участвующие в контроле клеточного цикла, поддержании стабильности хромосом, выживаемости клеток, воспалении и иммунном ответе. Так, для карцином свойственна гиперэкспрессия одних генов: IGF2, MALD2L1 и CCNB1, и сниженная экспрессия других генов: ABLIM1, NAV3, SEPT4 и RPRM.

Одним из молекулярных событий, характерных для АКР, является гиперэкспрессия IGF-2 (Insulin Growth-like Factor-2, инсулиноподобный фактор роста-2), определяющего клеточную пролиферацию. При этом экспрессия IGF2 агрессивными и индолентными опухолями гетерогенная.

Идентифицированы два гена, DLGAP5 и PINK1, которые, как полагают, в дальнейшем могут быть использованы для диагностики АКР и опухолей с неопределенным потенциалом злокачественности (2—3 балла по Weiss), а также для прогнозирования риска рецидива.

Профиль экспрессии микроРНК (miRNA) различается у доброкачественных и злокачественных адренокортикальных опухолей и потенциально может быть использован для дифференциальной диагностики АКР и АКА. В ряде работ [3—6] показано, что для АКР характерна гиперэкспрессия miR483−5p и miR483−3p в сочетании со сниженной экспрессией miR-195. В исследовании Assie и соавт. (2014) проведен анализ спектра микроРНК у пациентов с АКР, на основании чего было выделено 3 кластера с характерными качественными и количественными различиями в спектре микроРНК: Mi1, Mi2 и Mi3 и соответственно с различным риском рецидива заболевания и общей выживаемостью. По мнению экспертов ВОЗ [2], уровни экспрессии miR-195 и miR483−5p могут рассматриваться в качестве возможных прогностических маркеров.

При изучении метилирования ДНК [2, 6, 7] было выявлено, что для АКР по сравнению с АКА характерно гипометилирование генома в целом. При этом около 220 CpG-островков в промоторных областях отдельных генов, наоборот, гиперметилированы, что может быть механизмом выключения генов-онкосупрессоров. В исследовании Zheng и соавт. (2016) уровень метилирования CpG-островков варьировал у разных пациентов, но коррелировал с клинической картиной АКР. В частности, профиль гиперметилирования, названный CIMP (CpG Island Methylator Phenotype), ассоциирован с наиболее неблагоприятным прогнозом.

Хромосомные аберрации чаще присутствуют в клетках АКР по сравнению с АКА и включают обширные вставки, делеции и утрату гетерозиготности. Для АКР характерен более широкий спектр хромосомных аберраций: вставки в 4, 5, 7, 12, 16, 19 и 20-й хромосомах; делеции в 11p, 2q, 11q, 13, 17p и 22-й хромосомах. При АКА наиболее часто наблюдаются вставки в 9q35-регионе. При изучении трех независимых когорт пациентов с АКР выявлены характерные аномалии числа копий: амплификации наблюдались в хромосомных областях, содержащих ген TERT (5p15.33), кодирующий обратную транскриптазу теломеразы, и ген CDK4 (12q14). Делеции чаще встречались в 22-й хромосоме, в области гена ZNRF3 (22q12.1) и в хромосомах 9 и 13, содержащих гены CDKN2A (9p21.3) и RB1 (13q14) соответственно [7—9]. В исследовании Zheng и соавт. (2016) показано, что утрата гетерозиготности в определенных областях ассоциирована с дупликацией всего генома. В свою очередь полногеномная дупликация может быть предиктором более агрессивного течения и/или маркером прогрессирования АКР.

Набор идентифицированных к настоящему времени драйверных генов в соматических клетках включает более 15 генов и прежде всего ген-онкосупрессор TP53, аберрации в котором встречаются в 1/3 всех случаев спорадического АКР среди взрослых. Мутации в гене β-катенина CTNNB1 выявляют в 40% случаев спорадического АКР, но могут присутствовать и в АКА с той же частотой. Высокая распространенность среди наследственных форм АКР характерна и для мутаций в семействе генов ZNRF. Важно отметить, что герминальные мутации в некоторых генах, которые идентифицированы как драйверные при спорадических случаях АКР, приводят к возникновению наследственных синдромов, например синдрома Беквита—Видемана (IGF2) и синдрома Ли-Фраумени (TP53). В результате целого ряда исследований в список драйверных генов были включены гены PRKAR1A, RPL22, TERF2, CCNE1 и NF1 [6, 7, 9].

Мутации в генах TP53 и CTNNB1 ассоциированы с более агрессивным течением АКР и худшим прогнозом, однако не являются независимыми прогностическими факторами.

Таким образом, в настоящее время молекулярно-генетическими особенностями АКР считаются следующие: 1) гиперэкспрессия IGF-2; 2) высокая частота мутаций в гене TP53, ассоциация их с агрессивным клиническим течением; 3) высокая распространенность дефектов в Wnt-сигнальном пути (точечные мутации в гене CTNNB1 и делеции в гене ZNRF3); 4) хромосомные аберрации и полногеномная дупликация как возможные механизмы прогрессирования АКР; 5) реактивация теломераз; 6) относительный дефицит «горячих мутационных точек» [2].

Генетическая предрасположенность к АКР

У большинства пациентов АКР является спорадическим. Редкие семейные случаи данного заболевания обусловлены герминальными мутациями в драйверных генах, в этом случае АКР является компонентом того или иного наследственного синдрома (см. таблицу).

Наследственные синдромы, ассоциированные с АКР

Самым распространенным является синдром Ли-Фраумени, обнаруживаемый в большинстве случаев АКР, до 80% у детей, до 5% среди взрослых пациентов. Он наиболее часто встречается в южных регионах Бразилии, где 0,3% популяции являются носителями герминативной мутации R337H в гене TP53. Распространенность остальных синдромов составляет от долей процента до 3% среди взрослых пациентов с АКР.

Распространенность герминальных мутаций de novo в гене TP53 достигает 25% среди всех пациентов с аберрациями в данном гене. В связи с этим эксперты ВОЗ рекомендуют скринировать всех пациентов с АКР на наличие генетических заболеваний, ассоциированных с мутацией в гене ТР53 и нарушением репарации ошибочно спаренных нуклеотидов [2].

Прогностические критерии АКР

Помимо дифференциальной диагностики АКА и АКР, актуальной остается проблема определения прогностических факторов, которые могут быть использованы клиницистами для выбора наиболее эффективной терапевтической тактики. Биологические свойства и клиническое течение АКР крайне вариабельны, отмечается наличие индолентных и агрессивных опухолей.

Среди клинических критериев прогностически неблагоприятным считается манифестный гиперкортицизм у пациентов, которым было проведено радикальное удаление опухоли. Неблагоприятными прогностическими критериями также являются возраст пациента старше 50 лет, наличие неспецифических симптомов, обусловленных ростом новообразования, и резекционный статус опухоли [1, 2, 9].

Митотическая активность является параметром, ассоциированным с прогнозом заболевания, отражает пролиферативную способность клеток АКР. Была разработана система классификации с выделением АКР низкой степени злокачественности (low-grade: количество митозов менее 20 на 50 полей зрения при большом увеличении) и высокой степени злокачественности (high-grade: количество митозов более 20 на 50 полей зрения при большом увеличении). АКР high-grade ассоциированы с быстрой опухолевой прогрессией и худшим прогнозом течения. По данным отдельных авторов [9—11], митотический индекс более 9 на 50 полей зрения при большом увеличении являлся независимым неблагоприятным прогностическим параметром.

В нескольких исследованиях показано, что пролиферативный индекс Ki-67 имеет большее прогностическое значение при АКР, чем количество митозов. Хотя оптимальные значения еще не определены, на данный момент предложены следующие градации: менее 20%, 20—50%, более 50% (Duregon и соавт.) и менее 10%, 10—20% (Beuschlein и соавт.) Как и в случае некоторых других типов рака, митотическая/пролиферативная активность в пределах одного образования часто гетерогенна, предпочтительна оценка участков с более высокими показателями. Помимо Ki-67, описаны и другие иммуногистохимические маркеры, имеющие прогностическую ценность. В частности, высокий уровень экспрессии SF1 коррелирует с худшим исходом заболевания.

Среди молекулярно-генетических факторов в качестве прогностических маркеров течения АКР эксперты ВОЗ предлагают рассматривать спектр микроРНК (miR) [2]. Так, снижение экспрессии miR-195 в сочетании с гиперэкспрессией miR-483−5p ассоциировано с более агрессивным течением АКР и худшей выживаемостью. Отмечено также, что изменение экспрессии определенных генов коррелирует с риском рецидива АКР, в частности метастазирования, и выживаемостью пациентов. Среди возможных прогностических маркеров, которые заслуживают дальнейшего изучения, рассматривают экспрессию генов TOP2A, EZH2 и BARD1.

В нескольких исследованиях со схожими результатами пациенты с АКР были разделены на две группы с достоверно различными показателями выживаемости, которые коррелировали с митотической активностью и экспрессией генов клеточного цикла. Прогностическое значение имела экспрессия генов BUB1B и PINK1. Концепция выделения двух групп АКР с различными показателями выживаемости в дальнейшем была подтверждена кластерным анализом многомерных геномных данных, что послужило поводом для разделения таких пациентов на две подгруппы (C1A и C1B) с определенными молекулярно-генетическими характеристиками. В более крупном исследовании выделены три класса АКР, различающиеся по показателям выживаемости, которые коррелировали с уровнем Ki-67 [8, 9].

Перспективным направлением в изучении АКР также является выявление маркеров или предикторов ответа на терапию. Препаратом первой линии в лечении АКР является адренолитик митотан. Его применение приводит к облигатной надпочечниковой недостаточности и может быть сопряжено с развитием токсических эффектов, при этом эффективно не у всех пациентов. В качестве потенциальных предикторов ответа на митотан предложены уровни экспресии RRM1 и CYP2W1. Повышенная экспрессия CYP2W1 и выключение RRM1 ассоциированы в экспериментальных исследованиях с лучшим ответом на митотан. Идентификация прогностически значимых биомаркеров поможет предотвратить нецелесообразное применение препарата и избежать нежелательных побочных эффектов у пациентов, АКР у которых не чувствителен к митотану.

На сегодняшний день в отношении АКР практически не решен вопрос, касающийся наличия и субпопуляционного состава иммунного инфильтрата, являющегося одним из прогностических факторов для ряда других опухолей человека [1, 2]. Клетки иммунной системы составляют важную часть микроокружения опухоли. Различные популяции иммунных клеток могут оказывать диаметрально противоположное влияние на рост и прогрессию злокачественного новообразования. Так, М1-макрофаги, Th1 и цитотоксические Т-лимфоциты, зрелые дендритные клетки обладают противоопухолевой активностью, тогда как другие субпопуляции, например М2-макрофаги, регуляторные Т-клетки и незрелые дендритные клетки, обладают протуморогенной активностью. В то же время опухолевые клетки могут ингибировать направленный иммунный ответ, используя различные механизмы. Одним из таких механизмов является передача ингибирующего сигнала от рецепторов CTLA4 или PD1, экспрессируемых на поверхности CD8+ Т-лимфоцитов, что вызывает анергию опухоль-специфических клонов и подавление противоопухолевого иммунного ответа.

Детальный анализ иммунного инфильтрата АКР ранее не проводился. В то же время существует несколько работ, касающихся присутствия иммунных клеток в строме данной опухоли. Так, в апреле 2018 г. опубликована статья Thorsson и соавт., в которой путем биоинформатического анализа был охарактеризован иммунный инфильтрат всех случаев, представленных в экспрессионной базе данных TCGA. В зависимости от совокупности иммунных сигнатур все случаи делились на 6 подтипов. Среди проанализированных проб был 91 случай АКР, однако детальная характеристика иммунного инфильтрата была проведена для 78 случаев АКР. Большая часть проб АКР (49/78, 63%) была отнесена к четвертому подтипу, характеризующемуся малым количеством опухольинфильтрирующих иммунных клеток. Тем не менее достаточно большое количество случаев (23/78, 29%) было отнесено авторами к третьему, так называемому воспалительному подтипу, отличительной чертой которого является повышенный уровень иммунных клеток в строме опухоли. Из этого следует, что АКР является гетерогенной группой опухолей в контексте выраженности иммунного инфильтрата [12—14].

В апреле 2018 г. опубликована статья [15], в которой путем биоинформатического анализа 92 проб АКР из базы данных TCGA было показано, что экспрессия бета-катенина 1 (CTNNB1), сверхэкспрессированного в опухолях коры надпочечников, коррелировала со снижением иммунного ответа (уменьшенным количеством опухольинфильтрирующих лимфоцитов, снижением CD8+ Т-клеток и увеличением В-клеток). Кроме того, экспрессия CTNNB1 была обратно пропорциональна экспрессии PD-L1. Повышенная экспрессия PD-L1 коррелировала с лучшими показателями общей выживаемости пациентов. Помимо биоинформатического анализа, в данной работе проведено иммуногистохимическое окрашивание 16 проб АКР антителами к CTNNB1, CD45, PD-1 и PD-L1, однако обсуждение результатов окрашивания CD45 (панлейкоцитарный маркер) в статье не приведено.

Ранее, в 2015 г., опубликовано другое исследование [10], посвященное анализу экспрессии PD-L1 в АКР. В нем было проведено иммуногистохимическое окрашивание в 28 случаях АКР антителами к CD45 и PD-L1 и показано, что только в 3 случаях окрашивание PD-L1 наблюдалось на опухолевых клетках, в то время как в 19 выявлялось окрашивание антителами к PD-L1 CD45+ иммуноцитов.

Таким образом, вопрос об ассоциации клинических характеристик АКР со степенью иммунной инфильтрации опухолей, а также о прогностическом значении последней остается малоизученным и требует дальнейшей разработки.

Заключение

АКР представляет собой группу клинически, генетически и морфологически гетерогенных опухолей. Выделение различных вариантов данного заболевания основано не только на морфологической картине, но и на специфических биологических свойствах и клиническом течении. Иммуногистохимические и молекулярно-генетические исследования позволили идентифицировать новые биомаркеры, имеющие потенциальное диагностическое и прогностическое значение при АКР.

Выявление спектра молекулярно-генетических, морфологических, иммуногистохимических и иммунологических особенностей АКР и их взаимных корреляций необходимо для идентификации надежных маркеров злокачественного потенциала адренокортикальной опухоли, предикторов клинического течения АКР, новых целей для таргетной терапии и в дальнейшем — разработки новых методов консервативной терапии. Идентификация и валидизация прогностически значимых биомаркеров помогут предотвратить нецелесообразное назначение митотана, избежать развития побочных эффектов лечения у пациентов, не чувствительных к нему.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Сведения об авторах

Селиванова Л.С. — https://orcid.org/0000-0001-6891-0009, e-mail: eliselivanova89@yandex.ru;

Рослякова А.А. — https://orcid.org/0000-0003-1857-5083;

Боголюбова А.В. — https://orcid.org/0000-0002-8664-6341;

Тертычный А.С. — https://orcid.org/0000-0001-5635-6100;

Бельцевич Д.Г. — https://orcid.org/0000-0001-7098-4584;

Абросимов А.Ю. — https://orcid.org/0000-0001-8284-9996;

Мельниченко Г.А. — https://orcid.org/0000-0002-5634-7877

КАК ЦИТИРОВАТЬ:

Селиванова Л.С., Рослякова А.А., Боголюбова А.В., Тертычный А.С., Бельцевич Д.Г., Абросимов А.Ю., Мельниченко Г.А. Молекулярно-генетические маркеры и критерии прогноза адренокортикального рака. Архив патологии. 2019;81(5):92-96. https://doi.org/10.17116/patol20198105192

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