Молекулярные маркеры эффективности ингибиторов EGFR при немелкоклеточном раке легкого и колоректальном раке тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.01.12, кандидат медицинских наук Гагарин, Илья Михайлович

• Гагарин, Илья Михайлович
• кандидат медицинских наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат медицинских наук Гагарин, Илья Михайлович

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1 Рецептор эпидермального фактора роста (БОРЫ) и его сигнальные пути в клетке.

1.2 Ингибирование ЕОБЯ при немелкоклеточном раке лёгкого.

1.3 Ингибирование ЕОБЯ при раке толстой кишки.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Молекулярные маркеры эффективности ингибиторов EGFR при немелкоклеточном раке легкого и колоректальном раке»

Актуальность темы

За последние годы достигнуты значительные успехи > в изучении сигнальных путей, контролирующих физиологические и патологические процессы в клетке. Результаты изучения сигнальных каскадов рецепторов, участвующих в возникновении и прогрессии опухолей (таких как ЕОБЯ, УОБЯ, ЮТ и др.), привели к разработке таргетных препаратов, которые подавляют действие рецептора путём блокирования его связывания с лигандом (монокпональные антитела), либо путем блокирования тирозинкиназной активности рецептора (малые ингибиторы тирозинкиназ), что нарушает передачу сигналов внутрь клетки.

Наиболее изученной группой таких маркёров является семейство рецептора эпидермального фактора роста (ЕОРЯ). В конце 90-х годов было показано, что это семейство играет ключевую роль в патогенезе опухолей. Рецептор эпидермального фактора роста (ЕОРЯ) активирован во многих опухолях человека: раке лёгкого, колоректальном раке, раке головы и шеи, раке молочной железы, меланомах и др., однако механизмы активации ЕОРЯ различаются.

Для-опухолей лёгкого характерна аутокринная активация сигнальных каскадов. Основные пути передачи митогенного сигнала в клетке -ИАЗ/МАРК или Р13К/АКТ сигнальные каскады. В большинстве случаев рака лёгких наблюдается повышенная экспрессия ЕОРЯ. Активация ЕОРЯ происходит вследствие амплификации, делеций, либо в результате точковых мутации. Одним из классов таргетных препаратов, подавляющих активность этого фермента, являются низкомолекулярные ингибиторы тирозинкиназ, блокирующие АТФ-связывающий внутриклеточный домен БОРЯ и тем самым ингибирующие сигналы, поступающие от этого рецептора. К этому классу препаратов относятся гефитиниб (Иресса, ZD1839, Gefitinib) и эрлотиниб (Тарцева, OSIr774, Erlotinib), одобренные для лечения диссеминированного немелкоклеточного рака лёгкого (НМРЛ). Установлено, что эти таргетные препараты проявляют высокий клинический эффект преимущественно по отношению к тем опухолям, которые содержат мутацию в рецепторе-мишени [128]. При раке легкого обнаруживают мутации в EGFR, преимущественно делеции и миссенс мутации в киназном домене рецептора, кодируемом 18-21 экзонами гена EGFR. Эти мутации обнаруживают примерно в 30% случаев НМРЛ в странах восточной Азии, но лишь в 10% опухолей у пациентов других рас и национальностей; [170]. Поэтому мутации EGFR являются прогностическим маркёром чувствительности НМРЛ, и в первую очередь аденокарцином, к таргетной терапии гефитинибом и эрлотинибом.

В колоректальном раке активация EGFR имеет место за счет амплификации рецептора. Для лечения колоректального рака используют таргетные препараты, созданные на основе моноклональных антител цетуксимаб и панититумаб, которые инактивируют только немутантные формы EGFRT Цетуксимаб (Эрбитукс, L01XG06, Cetuximab) -рекомбинантное химерное моноклональное антитело, обладающее высокой специфичностью к внеклеточному домену EGFR и способное конкурировать с естественными лигандами (EGF, TGF-a) за связывание с рецептором. Установлено, что цетуксимаб улучшает результаты комбинированной химиотерапии колоректального рака цитостатиками [39]. Второй препарат, панитумумаб (Вектибикс, L01XG08, Panitumumab), отличается от предыдущего тем, что является полностью человеческим моноклональным антителом IgG2 против EGFR [177].

При использовании препаратов, ингибирующих EGFR, необходимо учитывать, что активация RAS/MAPK пути также может происходить и без вовлечения рецептора EGFR, вследствие мутации в генах семейства RAS, кодирующих ГТФ-азы. Мутации KRAS затрагивают кодоны 12 и 13 в экзоне

2 и кодон 61 в экзоне 3, что снижает ГТФ-азную активность белка КИАБ и приводит к постоянной стимуляции клеточной пролиферации [62]. Мутации гена КЕАБ встречаются в 35% случаев колоректального рака и в 30% немелкоклеточного рака лёгкого; Как оказалось, колоректальный рак с мутациями в гене КЛА8 не чувствителен к действию препаратов цетуксимаб и панититумаб [15], поэтому очень важно проводить, молекулярно-генетический анализ наличия и тина мутаций в гене АТМб1 для проведения адекватного и индивидуализированного лечения'КРЕ1

С начала 20-го века рак: лёгкого? и колоректальный рак являются самыми частыми онкологическими заболеваниями? в западных странах. В Российской* Федерации рак лёгкого5 стоит на первом- месте по частоте заболевания у мужчин и;на девятом месте у женщин, а колоректальный рак занимает четвертое место у мужчин и женщин [1]. Однако частота мутаций генов\ EGFR № Ш^АБ в, российской: популяции больных КРР и НМРЛ не известна, а фактические исследования; которые были проведены; выполнены на малых выборках больных и являются единичными [4, 5].

В связи с этим представляется важным исследование частоты мутаций в генах ЕвГЯ и КМЗ при НМРЛ: и гене КИЛБ при КРР в российской популяции' и определение чувствительности данных типов опухолей к тирозинкиназным ингибиторам гефигиниб и эрлотиниб, которые сейчас используются для лечения НМРЛ, а также моноклональным антителам . против БОРЯ - цетуксимаб и панитумумаб, которые: используются для лечения КРР. Это позволит максимально^ индивидуализировать терапию пациентов с НМРЛ и КРР и получить максимальную эффективность лечения указанными/препаратами:

Цель исследования

Целью работы является изучение мутаций в генах EGFR и KRAS у российских больных немелкоклеточным раком легкого и колоректальным раком и оценка их влияния на эффективность терапии ингибиторами EGFR.

Задачи исследования

1. Создать банк опухолевой ДНК от больных HMPJI и КРР путем микродиссекции опухолевых клеток с парафиновых срезов опухолевого

-- операционного материала или биопсий.

2. Определить частоту мутаций в экзонах 18-21 гена EGFR и мутаций в экзоне 2 гена KRAS в первичных опухолях или метастазах у российских больных HMPJL

3. Оценить эффективность таргетной терапии HMPJI препаратами эрлотиниб и гефитиниб в зависимости от молекулярно-генетического исследования генов EGFR и KRAS (совместно с сотрудниками отделения химиотерапии НИИ клинической онкологии РОНЦ им. H.H. Блохина РАМН).

4. Исследовать мутации в экзоне 2 (кодоны 12 иЛЗ) гена KRAS в первичных опухолях или метастазах КРР.

5. Оценить эффективность таргетной терапии КРР в зависимости от молекулярно-генетического исследования гена KRAS (совместно с сотрудниками отделения1 химиотерапии НИИ клинической онкологии РОНЦ им. H.H. Блохина РАМН).

Новизна темы

Впервые получены данные о типе и распространённости мутаций генов EGFR и KRAS при немелкоклеточном раке лёгкого и проведена оценка эффективности препаратов гефитиниб и эрлотиниб у российских больных с различным мутантным статусом EGFR и KRAS.

Впервые получены данные о частоте и спектре мутаций в гене ККАБ на большой выборке российских больных КРР, обнаружены различия в спектре мутаций в опухолях различных отделов толстой кишки, выявлены особенности в частоте мутаций во 2 экзоне гена КНАБ у российских больных КРР. Впервые проведена оценка эффективности препаратов на основе моноклональных антител (цетуксимаб и панитумумаб) у российских больных на основании результатов анализа мутаций гена КЛАЗ.

Научно-практическая значимость исследования

В работе показана связь генетических параметров с эффективностью терапии ингибиторами ЕОРК. Выполненные исследования важны для понимания значения мутационного анализа; для персонифицированной диагностики; и терапии немелкоклеточного рака< лёгкого й колоректального рака. Полученные данные подтверждают, что1 на1 основании мутационного статуса ЕОЕКи КИА£ можно прогнозировать клинический ответ опухолей на терапию ингибиторами^ ЕОРШ. Результаты; работы позволяют проводить молекулярно-обоснованный отбор больных НМРЛ и КРР, чувствительных к ингибиторам ЕвРК, что повышает эффективность лечения; после прогрессирования заболевания; при стандартных режимах химиотерапии. Результаты анализа мутационного статуса генов ЕОЕШ и КНАБ были использованы приг оценке прогноза ответа опухоли на таргетную терапию в НИИ клинической онкологии РОНЦ им. Н.Н. Блохи на РАМН;

Заключение диссертации по теме «Онкология», Гагарин, Илья Михайлович

Выводы

1. Мутации гена EGFR выявлены только в 19 и 21 экзонах в 24,7% (21/85) случаев; HMPJI исключительно у некурящих больных с аденокарциномой лёгкого; (26,9%; 21/78) независимо от пола. Делеции 19 экзона обнаружены в 19,2% (15/78), а точечные замены Leu858Arg - в 7,7% (6/78) аденокарцином легкого.

2. Мутации EGFR являются маркером-, эффективности терапии HMPJ1 тирозинкиназными ингибиторами, гефитиниб и эрлотиниб. Общая эффективность лечения больных I IMPJI с мутациями EGFR выше (41,7%), чем« у больных без» мутаций (7,7%, р=0:02), медиана! времени ^ до прогрессирования - 13,8 мес. и 2,7 мес. (р=0.05), общая; выживаемость

- 21,3'мес: й'6,8 мес: (р=0:5) соответственно;

3. Мутации гена KRAS (экзон .2) при КРР выявлены в 36,3%. (208/573) случаев: Обнаружены различия в спектре: мутаций KRAS в опухолях различных отделов; толстой кишки. Частота мутаций KRAS в опухолях, КРР у женщин (41,1%) выше, чем у мужчин! (31,2%, р=0,01); мутации в . дистальном отделе: толстой? кишки? встречаются чаще у женщин- (19;2%), чем у мужчин (12,6%) (р=0,05).

4. Отсутствие мутации KRAS. является; важным предсказательным фактором эффективности терапии КРР препаратами; на основе моноклональных антител: цетуксимаб и панитумумаб: Общая эффективность^ лечения больных КРР без мутаций KRAS составила 20,4%, контроль роста опухолей - 77,6%, медиана времени до прогрессирования - 24 недели.

5. Эффективность лечения и время до прогрессирования у больных КРР при терапии МКА достоверно выше у больных с сыпью II-III степени (р=0,001). Медиана времени до прогрессирования при невыраженной сыпи составила 21 неделю, а при выраженной сыпи медиана времени до прогрессирования достигнута не была.

Список литературы диссертационного исследования кандидат медицинских наук Гагарин, Илья Михайлович, 2011 год

1. Давыдов, М.И. Статистика злокачественных^ новообразований в России и странах СНГ в 2007 г./ М.И. Давыдов, Е. М. Аксель// Вестник РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН 2009. - т. 20 - №3 (77) (прил. 1)

2. Кушлинский, Н.Е. Исследование механизмов передачи митогенных сигналов факторов роста основа для создания новых противоопухолевых препаратов/ Материалы третьей ежегодной Российской онкологической конференции 29 ноября - 1 декабря 1999 г. Санкт-Петербург.

3. Моисеенко, Ф.В. Молекулярно-генетические особенности немелкоклеточного рака легкого и их значение для определения эффективной лекарственной терапии: Автореф. дис. канд. мед. наук: 14.00.14./ Ф.В. Моисеенко- Санкт-Петербург, 2010.-21 с.

4. Суспицын, E.H. Анализ частоты встречаемости и структуры мутаций онкогена KRAS в метастатических карциномах толстой кишки/ E.H. Суспицын, Г.А. Янус // Вопросы онкологии 2011. - т. 57, №2 - стр. 62.

5. A case of an inflammatory myofibroblastic tumor in the lung which expressed TPM3-ALK gene fusion/ Y. Kinoshita, T. Tajiri, S. Ieiri, et al.// Pediatric Surgery International. 2007. - №23. - P. 595-599.

6. A mouse model for EML4-ALK-positive lung cancer/ M. Soda, S. Takada, K. Takeuchi, et al.// Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.-2008. -№105.-P. 19893-19897.

7. Acquired KRAS mutations during progression- of colorectal cancer metastases: possible implications for therapy and prognosis/ M. Bouchahdà, A. Karaboué, R. Saffroy, et al.// Cancer Chemother. Pharmacol. 2010.1. Vol. 66, №3.-P. 605-609.

8. Acquired resistance of lung adenocarcinomas to gefitinib or erlotinib is associated with a second mutation in the egfr kinase domain/ W. Pao, V.A. Miller, K.A. Politivet aL//PLoS Med; 2005-№2. - P: 73;

9. J3. Activating mutations in the epidermal growth; factor receptor: underlying responsiveness of nonsmall- cell lung cancer to gefitinib/ T.J; Lynch, D.W. Bell, R. Sordella, et al.// The New England journal of medicine. -2004. -№350. — P: 2129—2139;

10. An allosteric mechanism for activation of the kinase domain of epidermal growth factor receptor/ X. Zhang, J. Gureasko, K. Shen, et al.// Cell. 2006. №125.-P. 1137-1149.

11. An alternative inhibitor overcomes resistance caused by a mutation of the epidermal growth factor receptor/ S. Kobayashi, Y. Yuza, M. Meyerson, et al:// Cancer Res. 2005. - №65. - P. 7096-7101.

12. Analysis of mutations in DNA isolated from plasma and stool of colorectal cancer patients/ F. Diehl, K. Schmidt, K.H. Durkee, et al.// Gastroenterology. 2008. - №135. - P. 489^198.

13. Analysis of PTEN, Braf, and EGFR status in determining benefit from cetuximab therapy in wild-type KRAS metastatic colon cancer/ P. Laurent-Puig, A. Cayre, G. Manceau, et al.// J. Clin. Oncol. 2009. - №27(35) - P. 5924-5930.

14. Anaplastic lymphoma kinase: signalling in development and disease/ R.H. Palmer, E. Vernersson, C. Grabbe, B. Hallberg // Biochemical Journal. -2009. Vol. 420, №3. - P. 345-361

15. Arqule joins the phase iii club online. [обращение к документу: 15 мая 2011]. Доступ через http://seekingalpha.com/article/198568-arqule-ioins-the-phase-iii-clubf110

16. Association of KRAS p.G13D mutation with outcome in patients with chemotherapy refractory metastatic colorectal cancer treated with cetuximab/ W. De Roock, DJ. Jonker, F. Di Nicolantonio, et al.// JAMA. -2010. Vol.304, №16. - P. 1812-1820.

17. Bennouna, J. Everolimus plus erlotinib versus erlotinib-alone in previously treated patients with advanced non-small-cell lung cancer (NSCLC)/ J. Bennouna // ESMOI 2010. - Abstract 419P.

18. Berns, A. Cancer. Improved mouse models/ A. Berns / Nature. 2001. -Vol! 410, №6832 - P. 1043-1044.

19. Bibw2992, an irreversible egfr/her2! inhibitor highly effective in preclinical lung cancer models/ D. Li, L. Ambrogio, T. Shimamura, et al.// Oncogene. — 2008. №27. - P: 4702^1711.

20. Bim mediates egfr tyrosine kinase inhibitor-induced apoptosis in lung cancers with oncogenic egfr mutations/ D.B. Costa, B. Halmos, A. Kumar, et al.// PEoS medicine 2007. - №4. - P. 1669-1679:

21. Biomarker analysis from completely resected nsclc patients enrolled in an adjuvant erlotinib clinical trial (radiant)/ F. Richardson, K. Richardson, G. Sennello, et al.// J. Clin. Oncol. 2009: - №27. - P. 7520.

22. Biomarkers Predicting Clinical Outcome of Epidermal Growth Factor Receptor-Targeted Therapy in Metastatic Colorectal Cancer/ S. Siena, A. Sartore-Bianchi, F. Di Nicolantonio, et al.// J: Natl. Cancer Inst. 2009. -Vol. 101, №19.-P: 1308-1324.

23. Blackhall, F.H. Erlotinib in non-small cell lung cancer: A review/ F.H. Blackhall, S. Rehman, N. Thatcher // Expert opinion on pharmacotherapy -2005. -№6. P. 995-1002.r