Персонализированная терапия в онкологии: настоящее и будущее

Отделение клинической фармакологии и химиотерапии РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН, Москва

Персонализированная терапия представляет собой использование данных генетического анализа конкретного больного для выбора наиболее подходящей для заболевания терапии. Другими словами назначение правильного препарата, правильному больному, в нужное время и в нужном месте. Для определения того, какой необходим препарат (или комбинация препаратов) онкологическому больному, необходимо оценить активность сигнальных путей в клетке опухоли пациента.

Активность большого множества сигнальных путей играет важную роль в процессе канцерогенеза, прогрессирования опухоли и ответа на лечение. При разных видах злокачественных опухолей, зачастую, отмечается неодинаковая активность разных сигнальных путей в клетке. Иногда выявляется активность уникального сигнального пути в определенных опухолях, являющаяся результатом определенной, специфичной для данной опухоли, мутации. Все это является предметом изучения молекулярной онкологии.

Важной составляющей молекулярной онкологии является также исследование различий в экспрессии генов, компонентов сигнальных путей в различных опухолевых клетках. Интересным в этой связи можно считать работу исследователей из США, в которой проведено микрочипирование ДНК и одновременный анализ уровня экспрессии и статуса фосфорилирования 52 различных белков, вовлеченных в сигнальные пути 90 клеточных линий 12 различных злокачественных опухолей (1).

При проведении кластерного анализа, позволяющего разделить опухоли на различные типы на основании данных микрочипирования ДНК, выяснилось, что клеточные линии не группируются по гистологическому типу. Это объясняется тем, что активация генов изученных сигнальных путей, является общим процессом в существовании различных опухолей, культивируемых in vitro. В тоже время удалось разделить клеточные линии опухолей в зависимости от активности белковых молекул различных сигнальных путей. По данным экспрессии и статуса фосфорилирования 30 наиболее отличающихся по экспрессии белков, выделены 2 группы клеточных линий: с повышенной активностью РІ-3Κ-пути (posphoinositol-3-kinase) в клеточных линиях ряда солидных опухолей, и сниженной активностью VEGF-пути (vascular endothelial growth factor) в клеточных линиях гематологических опухолей.

Другим важным наблюдением явилось наличие выраженной гетерогенности в активации EGFR-пути (epidermal growth factor receptor) между всеми клеточными линиями. Также выявлялась активация уникальных сигнальных путей, специфичных для определенных опухолей: р16В при ретинобластоме, активация EGFR-пути в клеточной линии рака поджелудочной железы. Авторы сделали вывод, что полученные данные дают важную информацию об индивидуальных особенностях определенной опухоли. А также дают представление, каким образом совмещение белковых и генных сигнатур помогает выявить комбинации биомаркеров и создать «карты» функциональных сигнальных путей в опухолевых клетках. Это в свою очередь помогает в разработке новых методов диагностики и терапии больных. В настоящее время появляют-cя все больше и больше исследований по разработке подходов к персонализированной терапии больных с солидными опухолями.

В работе российских авторов, представленной на Российском онкологическом конгрессе в 2012 году, проведен анализ экспрессии РНК клеток биоптата опухоли больных раком мочевого пузыря (17 человек) и раком головы и шеи (40 человек). Оценена активность 74 сигнальных путей и определена возможность назначения пациентам таргетной терапии (25 препаратов, зарегистрированных на территории РФ).

По результатам анализа, исследуемые пациенты были разделены на 2 группы, у кого тар-гетная терапия потенциально будет эффективна, а кому назначение таргетной терапии бесперспективно. Авторы пришли к выводу, что у большинства пациентов опухолями головы и шеи, а также части больных раком мочевого пузыря, наиболее эффективно корректирует патологические изменения в сигнальных путях препарат сунитиниб. Данное исследование было ретроспективным и было направлено на подтверждение способа оценки патологических изменений в про- и антимитотических сигнальных каскадах у онкологических пациентов, а также потенциальной способности таргетных препаратов компенсировать данные патологические изменения.

Следует согласиться с авторами, что назначение стандартной терапии всем больным не обладает достаточной эффективностью, а химиотерапия уже исчерпала свои возможности для улучшения результатов лечения больных с солидными опухолями. Появление таргетной терапии также не явилось прорывом в онкологии, так как блокирование одного рецептора сигнального пути привело к увеличению медианы продолжительности жизни от 2 недель до 4 месяцев для разных препаратов и локализаций опухоли. Персонализированный подход является кардинально новым по сравнению с традиционной терапией в онкологии, так как рассматривает заболевание у конкретного больного как отдельную нозологическую единицу, что требует и индивидуального подхода в лечении.

Для выявления группы больных, которым необходимо назначить таргетную терапию, авторы применили метод микрочипирования матричной РНК. Данная методика широко применяется для определения прогноза течения болезни, известны работы при раке мочевого пузыря и раке головы и шеи. Однако работ по предсказыванию эффективности таргетной терапии в данных нозологиях в литературе не представлено. Поэтому можно сказать, что данное исследование является в своем роде инновационным. Несмотря на всю привлекательность персонализированного подхода в онкологии, в настоящее время существует несколько моментов, препятствующих внедрению данного метода выбора терапии в клиническую практику.

Одним из таких препятствий является гетерогенность опухоли. Причем разговор идет не только о гетерогенности внутри опухоли, но и о различиях в активации тех или иных сигнальных путях в метастазах различной локализации.

Примером последнего служит работа, опубликованная в марте 2012 года в журнале The New England Journal of Medicine (3). Авторы изучили гетерогенность опухоли с помощью иммуногистохимического анализа, мутационного анализа и анализа экспрессии РНК. При этом было исследовано 12 образцов опухолевой ткани от одного больного раком почки: из первичной опухоли - 6 образцов, из метастазов мягких тканей передней грудной стенки - 2 образца и из метастаза в околопочечную жировую клетчатку - 1 образец. Выполнялась биопсия до начала терапии эвероли-мусом и после. Из 70 выявленных соматических мутаций, только 34% мутаций явились общими для всех образцов опухоли. Это показывает, что единичная биопсия первичной опухоли плохо отражает мутационный статус всего заболевания, по крайней мере, при раке почки.

Кроме этого гетерогенность опухоли была показана и при проведении анализа экспрессии РНК. Была применена сигнатура из 110 генов, предложенная в 2010 году, которая позволяла разделить больных раком почки на 2 группы: со светлоклеточным раком А (благоприятный прогноз) и светлоклеточным раком В (неблагоприятный прогноз) (4). При этом в группу В вошли образцы из метастазов и одного участка из первичной опухоли.

Таким образом, определение прогноза по одному образцу из первичной опухоли может дать неправильные результаты. Авторы сделали вывод, что вследствие гетерогенности опухоли генетический анализ из одного образца может привести к недооценке всех мутационных изменений в геноме и работе сигнальных путей в опухолевых клетках. Справедливости ради, необходимо отметить, что такая гетерогенность присуща не всем опухолям. Так для рака толстой кишки в 90-95% случаях отмечается совпадение мутационного статуса генов ЕGFR, K-Ras, N-RAS, B-RAF между первичной опухолью и метастазами в печени (17).

Следующим препятствием к внедрению предложенного метода выбора терапии является изменение активности сигнальных путей и появление новых мутаций в геноме опухолевой клетки при проведении специфического лечения. В рассматриваемой работе авторы не указывают число больных, у которых была взята биопсия до химиотерапии или лучевой терапии, а у кого после. Однако имеется упоминание об одном больном раком мочевого пузыря, кому биопсия была выполнена после лучевой терапии. У данного пациента отмечена «аномальная» активация BRСA опосредованных механизмов репарации ДНК.

Интересно отметить, что при терапии доксорубицин-содержащими режимами изменений в активности сигнальных путей получено не было, в сравнении с больными раком мочевого пузыря у кого химиотерапия не проводилась. Исключением стал один пациент, у кого биопсия была взята после проведения 4 курсов терапии различными препаратами. По-видимому, такая находка объясняется цитостатическим характером действия химиопрепаратов, тогда как при применении таргетных препаратов в большинстве случаях возникающая резистентность связана с появлением новой мутации или активации другого сигнального пути. При этом необходимо отметить, что даже при выявлении специфической мутации в солидной опухоли, к которой имеется соответствующий таргетный препарат, в большинстве случаях разовьется резистентность.

В 2011 году опубликована работа по генетическому анализу повторных биопсий аденокарциномы легкого в процессе нескольких линий терапии. Изучены биопсии 37 больных диссеминированной аденокарциномы легкого с наличием активирующей мутации в гене ЕGFR (5). Резистентность к терапии первой линии анти-ЕGFR препаратами в 49% случаях была обусловлена возникновением мутации в гене ЕGFR (Т790М), в 8% - амплификацией гена ЕGFR, в 5% - амплификацией гена МЕТ, в 5% - мутацией в гене РІ3K, в 14% - трансформацией в мелкоклеточный рак легкого, в 30% случаях механизм резистентности не был выявлен. Таким образом, при назначении таргетной терапии на основании данных генетического анализа необходимо планировать возможность последующих биопсий для выполнения повторного анализа и модификации терапии на основании его результатов.

Проведение множественных, повторных биопсий больным всегда вызывает опасение у клиницистов развитием возможных осложнений. При анализе осложнений при множественных биопсиях 142 больных, принимавших участие в исследованиях 1 и 2 фазы с таргетными препаратами, осложнения были выявлены только у 3% больных. При этом во всех случаях данные осложнения были купированы консервативно. Отметим, что у 68% больных выполнялись парные биопсии, у 32% повторные биопсии в процессе лечения (6).

Данные генетического анализа дают пред-cтавление об активности, как правило, нескольких основных сигнальных путей, что требует одновременного назначения нескольких таргетных препаратов. Кроме этого блокирование одного сигнального пути может приводить к передаче сигнала по параллельному пути, что также требует назначения нескольких препаратов. Чем больше путей мы хотим блокировать, тем больше препаратов необходимо назначить. А это в свою очередь повышает вероятность развития непереносимости нашей терапии. Так по результатам 1 фазы исследования комбинации ингибитора РІ3K и МЕΚ1/2, 35% больных потребовалось прекращение лечения, а 51% - снижение дозы или назначение перерыва в лечении в результате токсических реакций (7). И такие результаты были получены при блокировании только 2 сигнальных путей (KRAS-RAF-MЕΚ-ЕRΚ и РІ3K- Akt ^ mTOR).

Назначение таргетных препаратов в монорежиме при опухолях некоторых локализаций может сопровождаться непереносимой токсичностью. А снижение дозы таргетного препарата зачастую ведет к снижению активности действующего вещества и неполному блокированию мишени. В анализируемой работе авторы, основываясь на полученных результатах, делают предположение о потенциальной эффективности назначения сунитиниба при большинстве опухолей головы и шеи. В предклинических работах показана высокая эффективность анти-VЕGF препаратов при раке носоглотки (8, 9). Сунитиниб обладает высокой ингибирующей активностью в отношении тирозинкиназ рецепторов к VЕGF.

При проведении 2 фазы исследования по применению сунитиниба у пациентов метастатическим раком носоглотки и прогрессированием после цисплатин- содержащей химиотерапии, после включения 13 больных, набор в исследование был прекращен по причине выраженной токсичности. У 69% пациентов отмечено кровотечение из верхних отделов дыхательных путей. У 2 больных - распространение на сонную артерию, данное осложнение, вероятно как следствие распада опухоли, привело к смерти. Последующий анализ показал, что эпизоды кровотечения случались чаще у больных, кому ранее проводилась лучевая терапия (10). Снижение же дозы препарата может привести к уменьшению его эффективности. Отмечено, что сунитиниб проявляет свой ингибирующий эффект в отношении тирозинкиназных молекул клеточных рецепторов дозо-зависимым образом. В исследованиях среди пациентов с гастроинтестинальными опухолями и раком почки показано, что чем выше интенсивность дозового режима приема сунитиниба, тем продолжительнее живут больные (11, 12).

Другим зарегистрированным таргетным препаратом с анти-VЕGF механизмом действия явля- eтся сорафeʜͷб. Peɜyльтаты двух исслeдований 2 фазы по примeʜeʜͷю комбинации сорафeʜͷба с цисплатином и 5-фторурацилом и сорафeʜͷба с паклитакceлом и карбоплатином при мeтаста-тичecком ͷ peцидивном ракe ʜocoглотки показывают болee oбнадeживающͷe peɜyльтаты (13, 14). Контроль болeɜʜͷ ʙ ͷccлeдованиях достигнут у 84-90,7% пацͷeʜтов. Однакo peдукция дозы сорафeʜͷба потpeбовалась у 40,7% больных в комбинации с цисплатином и 5-фторурацилом, а в комбинации с карбоплатин и паклитакceлом частота осложʜeʜͷй 3 стeпeʜͷ достигла 20,8%.

Таким образом, в настоящий момeʜт ʜeoб-ходимо накапливать данныe o ʙoɜможных ток-сичecкͷx peaкциях при комбинацͷͷ ʜecкольких таргeтных пpeпаратов.

Heдостатком аналͷɜͷpyeмой работы можeт являться примeʜeʜͷe только одного мeтода гe-ʜeтичecкого анализа ^ микрочипирования, с цe-лью опpeдeлeʜͷя экспpeccͷͷ PHК. Тогда как для болee полноцeʜʜoй оцeʜки гeʜeтичecкого аппарата и активности бeлковых молeкул ^ составляющих сигнальных путeй, ʜeoбходимо примeʜять полный комплeкс мeтодов молeкулярной онкологии. Важно учитывать мутационный статус гeʜoма опухоли, что можeт позволить выявить ключeʙыe мутации и выбрать соотʙeтствующий пpeпарат. He ʙceгда РНК приводит к формированию бeлка. Так, малыe ʜeкодирующͷe PHК (микроРНК) peгулируют экспpeccͷю гeʜoʙ пу-тeм ингибирования трансляции или дeградации спeцифичecких транскриптов матричной РНК. К настоящeмy ʙpeмeʜͷ ʙыявляeтся большoe коли-чecтво микроРНК при различных опухолях (15). Ƃeлковый аналͷɜ ʜeoбходим для опpeдeлeʜͷя наличия и концeʜтрации бeлков ^ кoʜeчных продуктов экспpeccͷͷ гeʜoʙ. Bʜeдряются мeтоды по опpeдeлeʜͷю активности бeлковых молeкул (16).

Таким образом, только примeʜeʜͷe ʙ coʙo-купности мeтодов молeкулярной онкологии мо-жeт дать чeткую картину происходящих в дeй-ствитeльности процeccoʙ ʙ oпухоли и выбора назначaeмых пpeпаратов.

Одним из наиболee cложных момeʜтов в рас-сматpͷʙaeмых исслeдованиях являeтся матeма-тичecкая обработка большого массива данных дажe для 1 больного. Для peшeʜͷя данной про-блeмы ʜeoбходимо создaʜͷe базы данных, которая включала бы ʙ ceбя ʜe только данныe по бeлковым молeкулам и их гeʜaм ʙcex ͷɜʙecтных сигнальных путeй, но и имeющихся в распоряжe-ʜͷͷ клинициста лeкарстʙeʜʜых пpeпаратов. Это было продeмонстрировано в аналͷɜͷpyeмой ра-ботe. Однако в настоящee ʙpeмя ʜeдостаточно данных, чтобы прогнозировать отʙeт опухолeʙoй клeтки на блокͷpoʙaʜͷe того или иного пути, прогнозировать возможную токсичность ʙ pe-ɜyльтатe лeчeʜͷя комбинациями таргeтных пepa-пратов. Такжe ʙ oʜкологͷͷ ʜeʙoɜможно примe-ʜͷть на практикe пepcoʜaлизированный подход, имeя ʙ apceʜaлe толькo ɜapeгистрированныe таргeтныe пpeпараты. Heoбходимо, чтобы в базу данных входила информация пo ʙceм химичe-cким ʙeщecтвам, которыe oбладают активностью в отношeʜͷͷ тex ͷли иных молeкул сигнальных путeй. Возможно, что дажe paʜee «провалившͷ-ecя» в исслeдованиях пpeпараты будут активны у конкpeтного больного. Такжe ͷɜʙecтно, что ряд лeкарстʙeʜʜыx cpeдств, примeʜяeмыe ʙʜe oʜко-логии, обладaeт способностью к блокированию тex ͷли иных сигнальных путeй, как проявлeʜͷe побочного дeйствия пpeпарата(18).

И хотя в настоящee ʙpeмя клиничecкая онкология eщe далeка от полноцeʜʜoгo ʙʜeдpeʜͷя в практику подходов пepcoʜaлизированной мeди-цины, ощутимыe шаги в этом направлeʜͷͷ дeла-ются и в мͷpe ͷ ʙ ʜaшeй стpaʜe.