Прогностические молекулярногенетические маркеры рака мочевого пузыря

Злокачественные опухоли мочевого пузыря занимают 2-е место среди всех онкоурологиче-ских заболеваний. В 2015 г. в России выявлено 16012 вновь заболевших. В структуре онкологической заболеваемости РМП составляет 4,6% у мужчин и 1,1% - у женщин [1]. Опухоли мочевого пузыря по гистогенезу достаточно разнообразны, но в подавляющем большинстве случаев имеют эпителиальную природу (95%). Наиболее частой гистологической формой РМП является переходно-клеточная карцинома, составляющая >90% опухолей этой локализации, ПКР с ороговением - 4-3%, аденокарцинома - около 1,4%, мелкоклеточный рак - 1%. Схожие клиникоэпидемиологические показатели прослеживаются в Свердловской [3] и Тюменской областях, входящих с состав Уральского федерального округа [2, 4, 5].

При первичном диагнозе поверхностные формы РМП выявляют у 70-80% больных. Пятилетняя выживаемость пациентов с поверхностным РМП достигает 80%, но при мышечноинвазивном раке на стадиях Т2-4 прогрессивно уменьшается. В настоящее время известно, что как среди поверхностных, так и среди мышечноинвазивных опухолей существует биологическая неоднородность, которая определяется не только морфологической формой и степенью инвазии, но и молекулярно-генетическими изменениями [12]. В связи с этим стали развиваться прикладные аспекты применения молекулярной диагностики в клинической медицине, в том числе и в онкоурологии. Поэтому одной из основных проблем является поиск надежных критериев прогнозирования развития метастазов рака мочевого пузыря.

Цель работы: обзор посвящен оценке роли молекулярно-генетических маркеров рака мочевого пузыря

Материалы и методы.

Был проведен анализ современных данных представленных в литературе по вопросу молекулярно-генетических маркеров рака мочевого пузыря.

Результаты исследования.

В настоящее время выделено несколько ключевых молекул и путей, которые вовлечены в регуляцию важнейших клеточных процессов, а также в онкогенез и прогрессирование РМП. К таковым относятся регуляция клеточного цикла, апоптоз, опухолевый ангиогенез и инвазия. Изменения, происходящие в клеточном цикле, являются наиболее исследованными аспектами молекулярной характеристики РМП. Клеточный цикл регулируется, прежде всего, сигнальными путями, вовлекающими белки p53 и ретинобластомы (Rb), которые, в свою очередь, тесно связаны с процессами апоптоза и регуляцией генов. Ген супрессора опухоли TP53, расположенный в локусе p13.1 хромосомы 17, кодирует основной белок сигнального пути регуляции клеточного цикла p53 [3]; p53 ингибирует переход клетки из фазы G1 в фазу S клеточного цикла посредством транскрипционной активации локуса p21. Хотя в большинстве случаев РМП обнаруживается утрата локуса 17р только одной из хромосом, мутация в другой хромосоме может инактивировать TP53, приводя к потере супрессивной функции белка. Однако потеря гетерозиготности хромосомы 17 происходит во время поздних стадий РМП и обычно ассоциирована с более агрессивным фенотипом [6]. Ядерная иммунореактивность p53 является прогностическим фактором, особенно для пациентов с мышечноинвазивным РМП без метастазов в лимфоузлах (T₁ - ₂ b N₀) [16]. Имеются данные о том, что, несмотря на ограниченное применение стандартной химиотерапии, больные - носители скрытых мутаций в гене белка р53, чувствительны к адъювантной терапии, в состав которой входят такие ДНК-повреждающие агенты, как цисплатин [17]. Вероятное объяснение может состоять в том, что повреждение ДНК в уротелиальных клетках с мутациями в гене белка p53 вызывает разобщение синтетической и митотической фаз клеточного цикла и приводит к апоптозу [18].

Ген p21 локализован на хромосоме 6p21 и кодирует ингибитор циклин-зависимой киназы (CDKI), который регулируется p53 на транскрипционном уровне, хотя существует и другой тип регуляции. Так, в ряде работ было показано, что отсутствие экспрессии p21 является независимым прогностическим фактором прогрессирования РМП, а его экспрессия способна нивелировать эффекты мутантного p53 [6].

Ген STK15 отвечает за синтез Aurora А киназы (центросомальной серин/треонин киназы) – фермента, участвующего в разделении хромосом. Данный ген локализуется в 20-й хромосоме 20q13. Сверхэкспрессия данного гена приводит к центросомным аномалиям и хромосомной нестабильности, проявляющейся отменой ДНК-обусловленного сигнала к апоптозу. Таким образом, создаются условия для сохранения генетически измененных клеток. В литературе описаны данные о связи высокого уровня Aurora A с развитием рака мочевого пузыря, молочной железы, толстой кишки, яичников и поджелудочной железы. В исследовании Yamamoto и соавт. [20] показана связь сверхэкспрессии Aurora A с высоким уровнем Ki-67. В трех независимых исследованиях (Mainz, Rotterdam и TRANSBIG) показано, что высокая экспрессия Aurora A в 75% случаев связана с уменьшением общей и безрецидивной выживаемости после радикального лечения ЗНО мочевого пузыря [15].

Инвазивный потенциал опухоли при РМП. Способность к инвазии – главная особенность опухолевого роста. При РМП инвазия опухолевых клеток происходит в сосуды, лимфоузлы и окружающие ткани. Основными медиаторами межклеточной адгезии являются кадгерины, которые присутствуют во всех тканях. Так, было показано, что сниженная экспрессия кадгерина Е достоверно коррелирует с повышенным риском рецидивирования и прогрессии опухоли, а также с более короткой продолжительностью жизни больных РМП [6]. Интегрины – трансмембранные гликопротеиновые гетеродимеры, которые регулируют клеточные процессы, являются рецепторами для белков экстрацеллюлярного матрикса, таких как ламинин и коллаген, которые сохраняют нормальную архитектуру ткани [8]. При РМП изучается, главным образом, KAI-1/CD82, CD9. Фактор супрессии метастазов KAI-1 является трансмембранным гликопротеином. Связываясь другими клетками, в том числе через Е-кадгерин или компонентами внеклеточного матрикса, он подавляет способность опухолевых клеток метастазировать [9]. Экспрессия KAI-1/CD82 уменьшается при прогрессировании большинства опухолей эпителиальной природы, и может быть активирована белком р53 путем связывания его с консенсусной последовательностью промотера гена. Снижение экспрессии KAI-1 является предиктором плохого прогноза (лим- фогенное и гематогенное метастазирование, низкая выживаемость) при раке мочевого пузыря, предстательной железы, легких [9]. CD9 – белок, кодируемый данным геном, является членом трансмембранного 4 суперсемейства, также известного как семейство тетраспанинов. Большинство представителей данного семейства – поверхностно-клеточные белки, характеризующиеся наличием четырех гидрофобных доменов. Эти белки опосредуют передачу сигналов в клетке, регулирующих клеточное развитие, активацию, рост и подвижность. Кодируемый белок является поверхностным гликопротеином, связывающимся с интегринами и другими трансмембранными белками 4 суперсемейства. Он может модулировать клеточную адгезию и миграцию, а также инициировать активацию и агрегацию тромбоцитов. Все эти данные свидетельствуют о роли ин-тегринов в метастазировании опухолевых клеток.

Факторы роста клеток.

Факторы роста клеток и связанные с ними тирозинкиназные рецепторы ответственны за передачу сигналов и проведение их по сигнальному пути трансдукции в ядра уротелиальных клеток.

Изменения в рецепторах факторов роста и/или сигналах, передаваемых ими, могут привести к патологическому увеличению трансдукции сигналов роста и неконтролируемой клеточной пролиферации, приводящей к формированию опухоли. Семейство FGFR (рецепторы фактора роста фибробластов) включает четыре представителя (FGFRs), обладающих высоким сродством к поверхности клеток. Наиболее изучены мутации гена FGFR-3. Так, было показано, что от 50 до 80% первичного уротелиального рака при ПРМП несут мутации FGFR3, тогда как в инвазивных опухолях и их метастазах эта частота составляет не более 10% [13]. Кроме того, показана строгая ассоциация данного гена с развитием низкодифференцированных папиллярных опухолей [19]. Одним из предполагаемых эффектов мутации гена FGFR-3 является активация сигнального пути Ras-митоген-активируемой протеинкиназы (MAPK). Мутации в генах FGFR-3 и Ras – взаимоисключающие [19], поэтому, вероятно, мутация в любом из этих генов приводит к активации одного и того же сигнального пути. Приблизительно 82% опухолей стадии 1 Ta имеют мутации или в гене Ras, или в гене FGFR-3. Предполагается, что активация сигнального пути MAPK – обязательное событие в большинстве подобных опу- холей. Локализация большинства точковых мутаций FGFR3 при ПРМП – экзон 7 (кодоны 248 и 249) и экзон 10 (кодоны 373 и 375) [9]. Семейство рецепторов EGFR (эпидермального фактора роста) состоит из четырех сходных рецепторов, которые гомо- или гетеродимеризуются после активации лиганда и передают сигналы через Ras-MAPK или фосфатидилинозит-3-киназный (PI3K)-Akt путь трансдукции сигнала, регулируя развитие клеточного цикла, митоз и другие процессы, происходящие при развитии опухоли. Наиболее изученными представителями являются EGFR (ErbB-1) и ErbB-2 (Her2/neu). Эти рецепторы гиперэкспрессируются при инвазивных опухолях [14]. Повышенная экспрессия EGFR ассоциирует с повышенной вероятностью прогрессирования опухоли и смерти больного. Точно так же повышенная экспрессия ErbB-2 коррелирует с неблагоприятным прогнозом [14].

VEGF (фактор роста эндотелия сосудов) – важнейшая сигнальная молекула, вовлеченная как в образование и развитие сосудов de novo (эмбриональная сосудистая система), так и ангиогенез (рост кровеносных сосудов от уже существующих сосудов). Все члены семейства VEGF опосредуют клеточные ответы, связываясь с рецепторами VEGF (VEGFRs). VEGFR2 (KDR/Flk-1) опосредует большинство известных клеточных ответов на VEGF. Экспрессия VEGFR2 коррелирует с более поздней стадией болезни и мышечной инвазией опухоли [21]. Имеются предположения, что VEGFR2 может быть важным прогностическим маркером лимфогенного метастазирования у больных РМП [22].

Заключение.

Диагностика и определение прогноза течения РМП, по-прежнему, остается сложной задачей. На сегодняшний день идентифицировано достаточное количество молекулярно-генетических маркеров. Стало очевидным, что использование какого-либо одного биологического маркера не может обеспечить адекватной оценки рисков дальнейшего прогрессирования и рецидивирова-ния заболевания.

Выбор адекватной панели маркеров, включающей морфологические, ИГХ и молекулярногенетические исследования, является наиболее актуальной задачей в настоящее время. Разработка подобной диагностической и прогностической панели сможет помочь клиницисту в определении тактики лечения каждого больного.