Наследственный рак молочной железы

Молекулярно-генетические различия спорадического, семейного и BRCA-ассоциированного типов предопределяют фенотипические, иммуногистохимические и клинические особенности рака молочной железы (РМЖ). Этиопатогенетический механизм развития семейного и наследственного рака молочной железы опосредован нарушениями в генах репарации ДНК различной степени пенетрантности. Частота наследственного РМЖ составляет 5–20 % и определяется мутацией в генах наследственной предрасположенности к РМЖ

[1, 3, 19]. Необходимо различать семейный рак и наследственный, первый вариант встречается в 20–25 % и характеризуется накоплением случаев рака молочной железы и рака яичников (РЯ) в семье, при отсутствии мутаций в генах-супрессорах. BRCA1 и BRCA2 являются наиболее изученными и часто встречающимися высокопенетрантными генами предрасположенности к РМЖ, в то время как мутации генов CHEK2, ATM, BRIP1 и PALB2 обусловливают средний риск возникновения РМЖ (табл. 1).

Гены предрасположенности к РМЖ

Таблица 1

Ген BRCA1 представлен 22 кодирующими и 2 некодирующими экзонами. Наличие повторяющихся фрагментов в генах BRCA (47 % в BRCA1 и 42 % в BRCA2, преимущественно представленнную за счет Alu-повторов), по всей видимости, определяет их геномную нестабильность [2, 3]. Ген BRCA2 состоит из 26 кодирующих и 1 некодирующего экзона и 26 интронов [49]. Как известно, BRCA-ассоциированный РМЖ чаще всего является триж-дынегативным, что объясняется влиянием BRCA1 на этап созревания, дифференцировки стволовой клетки и ее транcформацию в ERa [3, 6, 17, 53]. При мутации BRCA1 стволовые клетки не дифференцируются в эстрогензависимые клетки, что проявляется в резком снижении уровня последних в культурной среде [14, 40]. Таким образом, еще к одной фунции гена BRCA1 следует причислить регулирование дифференцировки стволовой клетки в эстрогенпозитивную, что подтвердилось in vivo по высокому уровню экспрессии эмбрионального маркера и низкому уровню рецепторов эстрогенов в условиях блокирования BRCA1 матричной РНК [3, 10, 14, 22, 46]. Гены BRCA1 и BRCA2 кодируют аминокислотные последовательности ядерных белков, которые участвуют в регуляции репарации повреждений ДНК и размножения клеток. В интактном состоянии гены BRCA выступают в качестве супрессора опухоли и обеспечивают целостность генома. Белковый продукт гена BRCA1 репрессирует транскрипционную функцию гена рецептора эстрогенов, сдерживая, таким образом, избыточную пролиферацию клеток молочной железы и других эстрогензависимых органов, в частности при половом созревании и беременности. Мутации генов BRCA1 и BRCA2 приводят к хромосомной нестабильности и злокачественной трансформации клеток молочной железы, яичников и других органов. Отличительными чертами мутаций BRCA2 являются более частое возникновение рака молочной железы у мужчин и больший риск развития молочно-яичникового синдрома [2, 14]. Мутации, характерные для определенных сообществ и географических групп описаны в популяции евреев-ашкенази, а также среди жителей Исландии, Голландии, Швеции, Норвегии, Германии, Франции, Испании, Канады и в странах Южной и Восточной Европы [7, 8]. Наиболее распространенными мутациями в гене BRCA1 являются 185delAG, 5382insC, C61G, в гене BRCA2 – 6174delT, K3326X, 3036del4 и 6503delTT [4, 7, 8, 14]. Наблюдаются значительные вариации в распределении мутаций в различных этнических группах и географических зонах проживания, в российской – 79 %, в израильской – 47 %, в американской – 20 % [4, 8, 14]. Специфические этнические мутации описаны преимущественно в семьях евреев-ашкенази [8, 13–15, 29, 40, 47]. Встречаемость мутаций BRCA1 среди жителей нашей страны представлена в основном 5 вариациями, 80 % их которых составляет 5382insC [12, 15]. Наиболее распространена мутация в 20-м экзоне гена BRCA1-5382insC, которая составляет 80 % мутаций в гене BRCA1 и 60 % от общего объема мутаций в генах BRCA1/2 [4, 6]. Однако около 20–60 % случаев семейного РМЖ и РЯ невозможно объяснить вышеперечисленными генными полиморфизмами, в связи с чем активно изучаются возможные вариации мутаций в других генах, контролирующих клеточный цикл [9, 18, 46]. На сегодняшний день известны лишь некоторые гены, ответственные за стабильность генома, экспрессия которых меняется в зависимости от нормального функционирования супрессоров BRCA1/2. Одним из наиболее известных генов, на активность которого влияют белки BRCA1 является специфический регулятор транскрипции – ген-супрессор р53, который контролирует транскрипционную активность, а также опосредованно является активатором синтеза р21 и МДМ2. Однозначно, что значительная часть BRCA1/2-негативных РМЖ в семьях с высоким риском генетически детерминированных опухолей, вероятно, имеют мутации в высокопенетрантных генах, которые еще не идентифицированы. Совместное действие средне- и низкопенетрантных генов, вероятно, ответственно за большинство случаев РМЖ [17, 36]. Это справедливо для 50 % наследственного и 20 % всех случаев спорадического РМЖ. Третий высокопенетрантный к РМЖ и РЯ ген RAD 51 выделен в 2010 г. Мутация в идентифицированном гене RAD51C встречается в 1,5–4 % от всех семей, предрасположенных к РМЖ и РЯ с высокой или умеренной пенентрантностью. Герминальные мутации в RAD51C, участвующем наряду с BRCA1/2 в репарации двунитевых разрывов ДНК, определяют предрасположенность к РМЖ и РЯ. Предварительные исследования, выполненные в Испании, подтверждают, что RAD51C является одним из генов предрасположенности к РМЖ. Риск развития РМЖ на протяжении жизни у женщин с мутацией в гене RAD51C варьирует от 60 до 80 %, РЯ от 20 до 40 %. Такой вариант генетически детерминирванного РМЖ, так же как и BRCA-acсоциированный рак, встречаются в более раннем возрасте [37]. К генам репарации ДНК со средней пенетрантностью относятся ATM, CHEK2, BRIP1 и PALB2 [20, 30]. Мутации в гене CHEK2 увеличивают риск развития РМЖ в 2–3 раза и в 4–5 раз при наличии семейного онкологического анамнеза [13, 26]. Это подтверждает гипотезу, что пенетрантность CHEK2 мутаций в семьях высокого риска модифицируется другими генетическими нарушениями и/или факторами внешней среды. Изменения в гене CHEK2 встречаются в 4 % случаев наследственного РМЖ, половина из них вызвана определенной founder мутацией [31, 32].

Встречаемость в Германии и Англии мутации в гене PALB2 составляет около 1 % [42]. На основе наследственной многофакториальной теории, базирующейся на взаимодействии между несколькими генами низкой, средней пенетрантности и внешних факторов окружающей среды, был проведен корреляционный анализ с целью обнаружения новых локализаций мутаций внутри генома [19, 25]. Некоторые варианты мутаций с низким риском предрасположенности к развитию РМЖ располагаются в пределах интронов генов FGFR2, TNRC9, MAP3K1, LSP1 (2q35, 6q22.33, 8q24) [19]. Риски, связанные с этими вариантами, являются очень низкими, относительный риск составляет от 1,1 до 1,3, однако частота их встречаемости в гетерозиготоном состоянии достаточно высокая.

Низкопенетрантные гены (FGFR2, TOX3 и LSP1) также имеют большее влияние в семьях с высоким риском РМЖ и РЯ, чем при отсутствии заболевания у кровных родственников. Это еще раз свидетельствует о многофакториальности наследственного заболевания и зависит от большого количество других факторов риска в семьях высокого риска РМЖ [36, 42].

Особое внимание в последнее время уделено гену RAP80, участвующему в репарации ДНК в партнерстве с BRCA1. Предполагается, что основная функция RAP80 заключается в поиске поврежденного участка ДНК. В ходе исследований выявлено, что мутантные белки гена BRCA1 не комплементарны с RAP80, который, в свою очередь, «не позволяет распознать» гену BRCA1 повреждение в ДНК. Активно проводятся исследования, направленные на поиск путей применения комлементарых белков, подобных RAP80, к мутантным BRCA, что, возможно, будет способствовать «ослаблению» опухолевых клеток и повышению их чвуствительности к воздействию химиотерапии

ДиагностикаBRCA-ассоциированного РМЖ

Классическими критериями для проведения молекулярного-генетического анализа на наличие мутации в генах предрасположености к РМЖ являются: 1) три и более случаев РМЖ или РЯ в семейном анамнезе (один из которых в возрасте <50 лет); 2) два случая РМЖ в семье в возрасте <40 лет, 3) РМЖ у мужчины и РЯ в раннем возрасте у женщины среди кровных родственников; 4) принадлежность к евреям ашкенази и РМЖ в возрасте до 60 лет; 5) РМЖ в раннем возрасте и/или молочнояичниковый синдром у одной больной [12]. В некоторых странах критерии для проведения генетического исследования базируются на 10–20 % вероятности обнаружения мутации на основании предсказательных моделей, таких как BRCAPRO, BOADICEA или Manchester Score, с прогнозированием потенциальной пользы от изменения тактики хирургического лечения пробанда или её родственников. Наблюдение за носителями BRCA включает ежемесячное самообследование, клиническое обследование дважды в год, ежегодную маммографию и МРТ молочных желез, начиная с возраста 25–30 лет [36, 39, 52]. Учитывая средний возраст вы- явления BRCA1-ассоциированного РМЖ, равный 35–39 годам, и BRCA2-ассоциированного РМЖ – 43–54 годам, скрининговые мероприятия должны начинаться в более раннем возрасте [7, 27, 52]. Чем выше плотность ткани молочной железы молодых женщин с высоким уровнем риска развития с учетом морфологии герминальной опухоли, высокой скорости ее распространения, тем более избирательны, специфичны и своевременны должны быть методы раннего выявления злокачественной опухоли. Мультимодальные обследования должны включать МРТ молочных желез, как наиболее чувствительного метода исследования, ежегодно в возрасте от 25 до 55 лет [29, 33, 45]. Пока нет данных, позволяющих определить, является ли чередование маммографии и МРТ каждые 6 мес или выполнение того и другого вида исследования 1 раз в год более эффективно в молодом возрасте в связи с высокой частотой «интервальных» раков. Таким образом, знание морфологических особенностей BRCA-ассоциированных опухолей [29] позволяет увеличить специфичность ежегодной цифровой маммографии после 30 лет и эхографии молочных желез каждые полгода [43, 52].

Лечение BRCA-ассоциированного РМЖ

Решения относительно тактики хирургического лечения РМЖ у носителей мутации BRCA должны базироваться на тех же параметрах, что и лечение спорадического РМЖ при учете более высокого риска контралатерального РМЖ и ипсилатерального рецидива при проведении органосохраняющей операции и радиотерапии у больных, не подвергающихся овариоэктомии [21]. Эффективность адъювантной лучевой терапии продемонстрирована в ряде исследований с длительным периодом наблюдения. Действительно, рецидив РМЖ после органосохраняющей операции и лучевой терапии у носителей BRCA1 и BRCA2 мутаций не выше, чем у больных РМЖ без семейной истории, несмотря на более агрессивный тип опухоли и более высокий риск развития контрлатеральной опухоли [38, 39]. В доклинических моделях на BRCA1 и p53-дефицитных клетках была продемонстрирована чувствительность опухолевых клеток к ингибиторам топоизомеразы I , II и соединениям платины [24]. Несмотря на то, что BRCA1-ассоциированный РМЖ и РЯ со временем могут стать резистентными к препаратам платины, возрос интерес к применению цисплатина в неоадъювантном и лечебном режиме. Клеточные линии с дефективным BRCA1 способны к репарации ДНК путем гомологичной рекомбинации, что делает их наиболее чувствительными к лечению цисплатином [23, 44]. С другой стороны, клетки с функционирующим геном BRCA1 более устойчивы к лечению цисплатином и наиболее чувствительны к терапии паклитакселом. Видимо, трансфекция функциональных BRCA1 в линиях мутантных генов BRCA1 меняет профиль химиочувствительности клетки. Восстановление BRCA1 приводит к апоптозу в ответ на лечение паклитакселом и снижению гибели клеток на фоне терапии цисплатином [1, 23, 48]. Учитывая высокую степень чувствительности к цисплатину при BRCA-ассоциированном РМЖ, который в 80 % является триждынегативным (ТНРМЖ), удается достигнуть полного патоморфологического регресса на фоне избирательной неоадъювантной химиотерапии [11, 15, 35]. В ходе молекулярного профилирования базального типа РМЖ, кроме генов BRCA1,2, идентифицированы другие предикторы, модулирующие чувствительность к цисплатину, один из которых – ген p63. Ингибирование p63 способствует Р-73-индуцированному апоптозу клеток триждынегативного РМЖ [34]. Экспрессию P73 и/или p63 можно использовать как биомаркеры, которые могут дополнительно указать на чувствительность к цисплатину в неоадъювантном и лечебном режимах [34, 35]. В ряде работ последних лет отмечена высокая эффективность (83 %) цисплатина в неоадъювантном режиме: из 12 больных, получивших цисплатин в монорежиме, у 10 зафиксирован полный лечебный патоморфоз, тогда как при использовании таксансодержащих схем полная регрессия получена у 8 %, антрациклинсодержа-щих – у 22 % больных с BRCA-accоциированным РМЖ [5, 10]. В ретроспективном анализе, проведенном A. Fourquet et al. (2010), оценивалась химиотерапия по схемам АС , FAC и/или лучевая терапия в группе из 54 пациентов с семейным и 39 больных с BRCA1/2-ассоциированным РМЖ и/или РЯ (93 опухоли) [25]. Полный клинический эффект был достигнут у 15/39 (46 %) больных BRCA1/2-ассоциированным РМЖ и/или РЯ и у 7/54 (17 %) – с семейным РМЖ и/или РЯ (р=0,008). Полный или частичный клинический ответ наблюдался в 55 из 74 (74,3 %) опухолях при неоадъювантной химиотерапии и в 13 из 19 (68 %) – при лучевой терапии. Объективный ответ на лучевую терапию достигнут у 6 (100 %) больных носителей BRCA1/2

мутаций по сравнению с 7 (53,8 %) из 13 больных BRCA1/2-негативным семейным РМЖ.

В исследовании по оценке эффективности ан-трациклинсодержащей химиотерапии у 12 больных BRCA1-ассоциированным РМЖ с триждынегатив-ным статусом по сравнению с 55 больными без мутаций в исследуемых генах с РМЖ обнаружили большую эффективность антрациклинсодержа-щей химиотерапии в первой группе [41]. При сравнительном анализе в зависимости от статуса герминальных мутаций эффективности неоадъювантной химиотерапии по схеме АС (доксорубицин, циклофосфамид) местнораспространенного РМЖ, объективный клинический ответ получен у 100 % пациентов с мутацией BRCA1, у 80 % – с мутацией BRCA2 и у 63 % – со спорадическим РМЖ. Полный лечебный патоморфоз получен в 53 % BRCA1-ассоциированных опухолей и в 14 % – при спорадическом РМЖ, при мутации ВRCA2 полного регресса не выявлено. Таким образом, опухоли с мутацией BRCA1 продемонстрировали наибольшую чувствительность к ДНК-разрушающим агентам, чем при BRCA2 мутациях или при спорадическом раке молочной железы [47].

Ингибиторы Поли (АДФ-рибоза) полимеразы (ингибиторы PARP)

Исследование BRCA-дефицитных клеточных линий возвестило начало клинического использования ранее малоизвестной группы препаратов – ингибиторов PARP. Они разработаны как средство монотерапии больных с РМЖ и РЯ с мутацией BRCA, препараты направлены на подавление пути восстановления одноцепочечного повреждения ДНК. Чувствительность к ингибиторам PARP в клетках с дефектом в генах-супрессорах значительно выше, чем к препаратам, связывающим ДНК. Во-первых, достаточно редко в клетках с дефектом рекомбинации после применения ингибиторов PARP наблюдается связывание двух цепочек. Во-вторых, PARP-1 и -2 участвуют в реактивации репликативных вилок в процессах, независимых от их основной роли в устранении одноцепочечного связывания [50]. PARP может быть необходимым при ответе на отложенную элонгацию, наблюдаемую в клетках с дефектом системы гомологичной рекомбинации. PARP1 способствует репарации, связываясь непосредственно с ДНК, а также опосредованно путем привлечения других генов-супрессоров к местам повреждения ДНК. Ингибиторы PARP являются триггерами γ-H2AX и RAD51 в очагах образования. В отсутствие PARP1 спонтанные однонитевые разрывы на краях репликационной вилки запускают начало репарации путем гомологичной рекомбинации. В BRCA2-ассоциированной опухоли, в результате дефицита соответственного гена в процессе гомологичной рекомбинации результирующую свернутой репликационной вилки уже не восстановить, что и определяет высокую чувствительность к воздействию ингибиторов PARP. Таким образом, ингибиторы PARP1 играют определяющую роль в гомологичной рекомбинации клеток с дефицитом или мутацией гена BRCA2, приводя к гибели последних. Новые подходы в лечении BRCA-accоциированного рака заключаются в блокировании сигнального пути с помощью искусственной летальности. Принцип искусственной летальности заключается в следующем: при наличии мутации в гене-супрессоре происходит инактивация одного сигнального пути, и злокачественная клетка действует через второй сигнальный путь. В результате данной модели поведения опухолевую клетку можно обезвредить, блокирую ее второй и, возможно, единственный сигнальный путь. Таким образом, возможно селективное воздействие на сигнальный путь опухолевой клетки, что приведет к ее бездействию и гибели, кроме того, без токсических, характерных для цитостатиков, побочных эффектов.

PARP1 является самым распространенным и хорошо изученным, он экспрессируется во всех ядросодержащих клетках человека, за исключением нейтрофилов [20, 28, 29]. Выявлено снижение выживаемости BRCA2-дефицитных клеток при воздействии ингибиторами PARP NU1025 и AG14361, предшественников AG014699. Кроме того, отмечена чувствительность дефицитных по генам BRCA1-, BRCA2-клеточных линий к ингибиторам PARP1 – KU0058684 и KU0058948 [50]. BRCA-ассоциированные клетки были чувствительны к блокированию PARP и монотерапии ингибиторами PARP, способными выборочно приводить к апоптозу клеток. В исследовании Y. Drew, R. Plummer [18] частичный ответ на фоне терапии олапарибом по 400 мг 2 раза в сут был достигнут в 39 % случаев BRCA-ассоциированного РМЖ. У больных метастатическим BRCA-accoциированным РМЖ, с прогрессированием на фоне I линии химиотерапии медиана выживаемости без прогрессирования на фоне олапариба составила 5,7 мес. Больные с мест- нораспространенным или метастатическим BRCA-ассоциированным РМЖ получали в непрерывном режиме олапариб по 400 мг или 100 мг дважды в день. Объективный ответ был достигнут в 41 % у лиц, получавших олапариб по 400 мг дважды в день, и в 22 % в группе, принимающей олапариб по 100 мг два раза в день [51]. В исследовании, проведенном в Калифорнии, ингибитор PARP инипариб (BSI-201) применялся в сочетании с карбоплати-ном и гемцитабином у больных метастатическим ТНРМЖ. В рандомизированном исследовании II фазы 120 пациентов с метастатическим ТНРМЖ получали гемцитабин, карбоплатин (AUC2) в 1-й и 8-й дни и PARP BSI-201 – в 1, 4, 8, 11-й дни 21дневного цикла. В результате при добавлении к химиотерапии BSI-201 объективный ответ составил 48 % , в группе без него – 16 % (p=0,002), медиана выживаемости без прогрессирования – 6,9 и 3,3 мес (p<0,0001), общая выживаемость – 9,2 и 5,7 мес (p=0,0005) соответственно [38]. На ASCO 2011 были представлены результаты III фазы исследования инипариба, включавшего 519 больных ТНРМЖ, которые получали гемцитабин и карбоплатин в комбинации с инипарибом или без него. Обнаружено статистически незначимое увеличение выживаемости без прогрессирования заболевания в группе, получавшей инипариб, – 5,1 против 4,1 (p=0,01). Одна из возможных причин, объясняющих подобный феномен, заключается в гетерогенности понятия триждынегативный РМЖ, к примеру, в исследованиях не было стратификации пациентов на основе BRCA-статуса [20, 39].

C.K. Donawho et al. [16] удалось продемонстрировать более значимый регресс опухоли модели клеточной линии на фоне комбинации велипариба (ABT-888) с карбоплатином или цисплатином, чем без добавления инипариба. Кроме того, отмечено повышение эффективности лучевой терапии на мышиной модели рака грудной железы, на фоне применения велипариба [20]. В II фазе изучения комбинации велипариба и темозоломида у больных метастатическим ТНРМЖ выживаемость без прогрессирования составила 5,5 мес в группе больных с мутацией в BRCA по сравнению с 1,8 мес без герминальной мутации, что позволяет предположить, что велипариб может быть эффективным только у больных BRCA-ассоциированным РМЖ [28, 29]. Пока нет достаточных данных о долгосрочной безопасности ингибиторов PARP. Существуют данные о значительной индукции gH2AX очагов после лечения ингибиторами PARP, что при постоянном воздействии на нормальные ткани приводит к вторичному повреждению ДНК. Возможно, периодические перерывы в приеме ингибиторов PARP являются методом профилактики вторичной резистентности. Доклинические данные показали, что в основе потери чувствительности к ингибиторам PARP лежат вторичные внутригенные нарушения BRCA2, что может быть основанием для лечения препаратами платины [49].

Заключение

Идентификация мутаций в генах репарации ДНК позволяет индивидуализировать методы ранней диагностики и терапии BRCA-ассоциированного РМЖ. Ингибиторы PARP представляют новый селективный класс препаратов в таргетной терапии BRCA-ассоциированного и триждынегативного РМЖ, наиболее фенотипически определяющего наследственный рак, что позволит осуществить переход от эмпирического к целенаправленному подходу в лечении разных типов РМЖ.