Меню Рубрики

Белок устойчивости рака молочной железы

Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.

У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.

Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.

В результате того, что раковые клетки становятся устойчивыми к лекарственным препаратам, ежегодно умирает сотни людей. Однако, новое открытие Сьюзан Линдквист способно кардинально изменить ситуацию. Ее исследовательская группа в процессе экспериментов выявили белок, способствующий развитию устойчивости рака молочной железы к гормональной терапии. Это так называемый белок теплового шока, о котором в кругах ученых говорят уже довольно долго. К примеру, известно, что этот белок HSP90 снижает эффективность лекарственных препаратов против грибка и участвует в развитии устойчивости грибков Aspergillus fumigatus и Candida albicans к препаратам.

При этом, если в сочетании с лекарственной противогрибковой терапией использовать препараты, подавляющие работу белка HSP90, то эффект от лечения будет гораздо выше.

Сейчас группа Сьюзан Линдквист говорит о способности белка влиять на процесс лечения раковых опухолей. Специалисты провели несколько исследований на лабораторных животных и культурах клеток. В результате удалось установить, что даже незначительные дозы веществ, тормозящих работу HSP90, позволяют противостоять развитию устойчивости рака к гормональному лечению.

После экспериментов, специалисты предложили сочетание ингибиторы белка и гормональные препараты для наиболее эффективного лечения раковых опухолей.

Сейчас специалисты поводят подготовку к клиническим испытаниям с использованием гормонального препарата фулвестранда и ингибитора белка генетеспиба.

Рак молочной железы наиболее распространенный вид онкологии среди женщин. В исследовательской лаборатории Вашингтонского университета группа ученых разработала вакцину от рака, которая поможет противостоять раку молочной железы. Как отмечают специалисты, вакцина безопасна при метастазировании. Препарат активирует белые кровяные тельца и заставляет их уничтожать раковые клетки, что в конечном итоге приостанавливает развитие ракового процесса.

Работа нового препарата основана на уничтожении белка маммаглобина-а, который ткани груди, пораженные раковыми клетками, вырабатывают в огромных количествах, в то время как в здоровых тканях других частей тела этого белка абсолютно нет.

За счет вакцинации иммунные клетки начинают воздействовать только на те клетки, где концентрация этого белка достигает высоких показателей. В результате препарат действует избирательно и имеет меньшее количество побочных реакций.

Стоит отметить, что вакцина эффективна только в тех случаях, когда при раковом процессе вырабатывается белок маммаглобин-а.

Новый препарат специалисты опробовали на 14 добровольцах (женщинах, у которых был диагностирован рак груди с метастатической формой). При тестировании вакцина могла спровоцировать побочные реакции, в частности, раздражение, сыпь, а также симптомы, напоминающие простуду или грипп. В половине случаев прогрессирование ракового процесса останавливалось в течение 12 месяцев после введения препарата. На данном этапе ученые планируют испытания с участием большего количества людей и на добровольцах с недавно выявленным раком молочной железы.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12], [13], [14]

источник

Авторы: О.Д. Захаров, Е.Ю. Рыбалкина, М.А. Волкова, А.А. Ставровская
ГУ РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН, Москва

Резюме
Множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) называют резистентность клеток к ряду лекарственных препаратов, различающихся по химической структуре и механизму действия. Наиболее изученным фактором, определяющим наличие у клетки феномена МЛУ, являются белки из семейства АВС-транспортеров. По данным литературы, признана роль в развитии феномена МЛУ Pgp, MRP1, BCRP, а также LRP. Мы определяли экспрессию данных белков у первичных больных ОМЛ (кроме М3). Экспрессия данных белков наблюдалась у 64,3, 46,4, 64,3 и 42,9% больных соответственно. Бластные клетки всех больных, не ответивших на терапию, экспрессировали более одного маркера МЛУ, у 80% резистентных больных отмечена экспрессия трех и четырех маркеров, в то время как в группе чувствительных больных 1–2 маркера экспрессировались у 83% пациентов.
Ключевые слова: ОМЛ, Pgp, MRP1, BCRP, LRP

За последние годы достигнут несомненный прогресс в изучении острых миелоидных лейкозов (ОМЛ). Благодаря исследованиям патологов, клиницистов, генетиков раскрыты некоторые механизмы патогенеза, определены факторы прогноза. Все это привело к тому, что заболевание, бывшее фатальным для 100% больных, в настоящее время расценивается как потенциально излечиваемое. При использовании современных схем ПХТ 5-летняя безрецидивная выживаемость составляет 45–50%, проведение аллогенной трансплантации гемопоэтических стволовых клеток увеличивает этот показатель до 55–60%.Основной задачей, стоящей перед клиницистом при лечении первичного больного с ОМЛ, является достижение полной клинико-гематологической ремиссии. Современная терапия ОМЛ позволяет получить полные ремиссии у 65–80% первичных больных. По данным отечественных исследователей (Российская группа по изучению острых лейкозов), этот показатель составляет 64% [1]. Несмотря на очевидные успехи в лечении острых нелимфобластных лейкозов (ОНЛЛ), приблизительно у 10–20% пациентов при применении стандартной химиотерапии не удается получить полной ремиссии. Данная группа больных представляет большую клиническую проблему, так как эффективность схем второй линии химиотерапии, основанных, главным образом , на высоких дозах цитарабина, не превышает 20%. Использование новых препаратов, таких как ингибиторы топоизомеразы II (топотекан), производные платины (карбоплатин), флударабин, не улучшило ситуацию. Применение столь агрессивного метода лечения, как аллогенная трансплантация костного мозга, позволяет надеяться на долговременную выживаемость у 10% первично-резистентных больных. Таким образом, первичная резистентность, т.е. отсутствие полной ремиссии после проведения 1–2 курсов современной индукционной химиотерапии в адекватных дозах, является крайне неблагоприятным фактором прогноза и представляет собой одну из основных проблем современной онкогематологии, для решения которой проводятся многочисленные исследования.

В последние годы все больший интерес исследователей привлекает феномен множественной лекарственной устойчивости (МЛУ). МЛУ называют резистентность клеток к ряду лекарственных препаратов, различающихся по химической структуре и механизму действия [2]. От момента открытия данного феномена и до наших дней ОМЛ является наилучшей экспериментальной моделью для изучения механизмов устойчивости злокачественных клеток к действию цитостатиков. Это обусловлено высокой чувствительностью клеток к химиотерапии, относительной простотой их получения и культивирования.

Наиболее изученным фактором, определяющим наличие у клетки феномена МЛУ, являются белки из семейства АВС-транспортеров (ATP Binding Cassette transporters, АТФ-зависимые транспортеры; рис. 1). Данная группа объединяет трансмембранные протеины, связывающие АТФ и использующие энергию для транспортировки некоторых молекул через все виды клеточных мембран. Семейство подразделяется на подсемейства A, B, C, D, E, F, и G в зависимости от структуры АТФ-связывающих доменов и в настоящее время насчитывает около 50 белков, 3 из которых имеют значение в развитии феномена МЛУ при ОМЛ [3, 4].


Рис. 1. Структура типичного ABC-транспортера. Желтым показана билипидная мембрана, синим – трансмембранный домен, красным – связывающая последовательность нуклеотидов

Впервые связь мембранных белков-транспортеров с феноменом МЛУ была показана в исследованиях лаборатории Victor Ling при изучении белка с молекулярной массой 170 кД, названного Р-гликопротеином (Pgp), обладавшим способностью уменьшать внутриклеточное накопление и цитотоксичность структурно и функционально различных цитостатиков [5]. Pgp кодируется геном MDR1 (относится к семейству В, международное название АВСВ1), расположенным на длинном плече хромосомы 7 (7q21). Молекула белка имеет внутри- и внеклеточный компонент и 12 раз пересекает цитоплазматическую мембрану. Его функцией являются энергозависимый транспорт (эффлюкс) за пределы клетки и уменьшение внутриклеточной концентрации большого числа ксенобиотиков, в том числе лекарственных препаратов. Кроме того, последние исследования показывают, что Pgp играет роль в увеличении апоптотического порога клетки. Pgp демонстрирует широкую специфичность к веществам с различной структурой и соответственно определяет устойчивость клеток к большому числу препаратов, таких как алкалоиды барвинка, антрациклины, эпиподофиллотоксины, таксаны, актиномицин D [6, 7]. При ОМЛ гиперэкспрессия MDR1 наблюдается, по данным разных исследователей, у 20–50% первичных больных.

Таблица 1. Экспрессия Pgp и ее влияние на частоту достижения полной ремиссии (%)

Исследование Экспрессия Pgp у всех больных, % Полные ремиссии
в группе Pgp+ в группе Pgp-
J.-P. Marie и соавт. [8] (n=82) 51 51 79
P. Wood и соавт., 1996 (n=80) 55 60 92
SWOG, 1999 (n=352) 28 47 55

Несмотря на предпринятые многочисленные многоцентровые исследования, роль Р-гликопротеина в развитии первичной резистентности у больных ОМЛ до сих пор остается спорной. Как видно из данных, приведенных в табл. 1, составленной по результатам многоцентровых исследований, в мировой литературе имеются противоречивые результаты: в ряде исследований отмечается достоверно больший процент достижения полных ремиссий в группе пациентов, бластные клетки которых не экспрессируют Pgp, в других работах подобного различия не отмечено [8, 9]. Были предприняты попытки связать гиперэкспрессию белка Pgp с известными прогностически неблагоприятными факторами, включая возраст, цитогенетические аберрации, гиперлейкоцитоз, уровень гемоглобина, экспрессию CD34, вторичный характер ОМЛ. Показана корреляция экспрессии Pgp с наличием маркера CD34 (по данным разных авторов, 50–70% CD34+СD38- клеток имеют Р-гликопротеин) [10, 11]. Неизвестно, оказывает ли молекула CD34 непосредственное влияние на активность Pgp. Встречаются отдельные сообщения о взаимосвязи экспрессии и функциональной активности Pgp с различными ФАБ-вариантами ОМЛ, однако на настоящий момент можно сказать, что экспрессия данного белка практически отсутствует только при остром промиелоцитарном лейкозе, отличающемся высочайшей чувствительностью к антрациклинам и служащем экспериментальной моделью для поиска путей преодоления МЛУ при других ФАБ-вариантах ОМЛ. Несомненной является связь возраста с экспрессией Pgp. В исследовании O. Legrand и соавт. [12], включившем в себя 132 пациента, Pgp определялся лишь у 17% больных моложе 35 лет, в то время как в возрастных группах 35–50 лет и старше 65 лет экспрессия составила 39 и 71% соответственно.

D. Damiani и соавт. [13] считают Pgp независимым фактором прогноза у больных с нормальным кариотипом, поскольку имеющиеся данные убедительно показывают необходимость отнесения больных с гиперэкспрессиией Pgp и нормальным кариотипом в группу неблагоприятного прогноза.

В последние годы проводятся исследования по выявлению взаимосвязи Pgp с новыми факторами прогноза, одним из которых является мутация FLT3. Показано, что бластные клетки, одновременно экспрессирующие Pgp и имеющие мутацию FLT3, отличаются сниженной апоптотической способностью в сравнении с клетками, не имеющими данной ассоциации [14]. Вслед за открытием Pgp исследование злокачественных клеток с фенотипом МЛУ, не связанным с геном MDR1, привело к открытию S.P. Cole и соавт. [15] в 1992 г. в клеточной линии мелкоклеточного рака легкого белка MRP1 (multidrug resistance-associated protein; белок, ассоциированный с множественной лекарственной устойчивостью; класс С, ген АВСС1). Этот белок с молекулярной массой 190 кДа, кодируемый геном, расположенным на хромосоме 16 (регион 16р13.1), обеспечивает резистентность примерно к тому же кругу химиопрепаратов, что и Pgp. Он транспортирует отрицательно заряженные ионы, конъюгированные с молекулой глутатиона. В норме белок MRP1 широко распространен в органах и тканях организма, включая клетки гемопоэтической системы. Признано его участие в развитии феномена МЛУ при раке легкого, толстой кишки, молочной железы, мочевого пузыря и простаты, а также при лейкозах. Данные о частоте экспрессии и функциональной значимости белка MRP при ОМЛ весьма противоречивы. По данным D.C. Zhou и соавт. [16], проанализировавших бластные клетки 91 первичного больного ОМЛ, экспрессия MRP1 наблюдалась у 24% пациентов, полные ремиссии в данной группе были достигнуты у 22% по сравнению с 84% в группе пациентов без экспрессии MRP1. M. Filipits и соавт. [17] определяли экспрессию MRP у 121 первичного больного ОМЛ, обнаружив при этом низкий уровень экспрессии у 30% пациентов, средний и высокий – у 46 и 24% соответственно. Экспрессия MRP1 не зависела от классических факторов прогноза (включая цитогенетические аномалии) и не влияла на непосредственные результаты лечения. Показана тенденция к снижению общей выживаемости в группе с высоким и средним уровнем экспрессии MRP1 [17]. В исследовании M. Schiach и соавт. [18] при анализе данных 331 больного показано, что в отличие от Pgp, оказывавшего влияние на непосредственные результаты лечения и общую выживаемость, экспрессия MRP1 является независимым фактором прогноза для безрецидивной выживаемости. Интересные данные опубликованы в 1996 г. B.J. Kuss и соавт. [19], которые, основываясь на локализации гена MRP1 на хромосоме 16, предположили, что дезактивация этого гена при специфической мутации (inv16), характерной для М4 ФАБ-варианта ОМЛ с эозинофилией, является причиной благоприятного прогноза при данном варианте заболевания. Был проведен анализ 22 больных с inv 16, у 5 из них была обнаружена делеция гена MRP, у этих больных отмечены достоверно лучшие показатели выживаемости [19].

Некоторые исследователи высказали предположение, что феномен МЛУ в большей степени связан с коэкспрессией нескольких белковых молекул. Так, O. Legrand и соавт. [12], проанализировав данные 132 больных, показали прогностическое значение одновременного обнаружения Pgp и MRP1 в бластных клетках при ОМЛ.

Активные исследования семейства АВС-транспортеров позволили в 1998 г. группе исследователей под руководством L.A. Doyle [20] выделить из клеточной линии рака молочной железы MCF-7/AdrVp, резистентной к даунорубицину, топотекану и митоксантрону, новый белок этого семейства. Он был назван «белком устойчивости рака молочной железы» (breast cancer resistance protein, BCRP) и отнесен к подсемейству G (ген ABCG2). Было показано, что перенос этого гена в химиочувствительные клеточные линии индуцирует резистентность к вышеуказанным препаратам при сохранении чувствительности к цисплатину, паклитакселу и винкаалкалоидам. Почти одновременно этот белок был выделен в двух других лабораториях, в связи с чем в литературе встречаются синонимичные обозначения MXR (mitoxantrone resistance protein) и ABCP (placental ABC transporter). Ген, кодирующий белок, располагается на длинном плече хромосомы 4 (4q22).

Хорошо известно, что антрациклины являются базисными препаратами при лечении ОМЛ, в связи с чем значение белка BCRP при ОМЛ начало активно изучаться сразу после его открытия. Данные продолжают накапливаться. Например, в исследовании Z. Benderra и соавт. [21] (149 первичных больных ОМЛ), завершенном в 2004 г., экспрессия белка BCRP обнаружена в 52%. В данной группе частота достижения полных ремиссий составила 43% против 69% в группе BCRP-отрицательных пациентов (р=0,005). Значимой корреляции между экспрессией BCRP и Pgp обнаружено не было. Исследователи делают вывод о том, что наихудший прогноз отмечен в группе больных, бластные клетки которых экспрессировали одновременно BCRP и Pgp (45% полных ремиссий в сравнении с 90% в группе без экспрессии обоих маркеров) [21]. Этот вывод был дополнен в более поздней работе той же исследовательской группы. У 81 больного ОМЛ была определена экспрессия MRP, BCRP и Pgp и продемонстрированы достоверно лучшие показатели общей выживаемости у пациентов, в бластных клетках которых белков МЛУ не обнаружено вообще либо обнаружен 1 белок.

Читайте также:  Рак молочной железы 4 стадия метастазы в печень

В 2006 г. были опубликованы результаты работы итальянской группы исследователей [13], в которую были включены 73 первичных больных ОМЛ. Экспрессия BCRP выявлена у 33% больных, причем статистически значимых различий в достижении полной ремиссии у BCRP-позитивных и BCRP-негативных больных обнаружено не было. Тем не менее, в группе BCRP-позитивных пациентов отмечена достоверно более высокая частота рецидивов (78% против 38%), причем все рецидивы были ранними. В работе вновь подчеркивается важность комплексного исследования фенотипа МЛУ.

Несмотря на отчетливую связь BCRP с транспортом антрациклинов in vitro, до последнего времени не было продемонстрировано преимуществ ни одного из них (даунорубицин, идарубицин, митоксантрон) для преодоления резистентности опухолевых клеток, обусловленной этим белком. Тем не менее в 2002 г. B.L. Abbott с соавт. [22] in vitro показали значение BCRP в развитии резистентности к митоксантрону и топотекану при сохранении чувствительности к идарубицину. Необходимо отметить тот факт, что ни в одном исследовании не было показано статистически значимой связи экспрессии BCRP с классическими неблагоприятными факторами прогноза, в том числе с цитогенетическими аномалиями, что позволяет считать данный белок независимым прогностическим фактором. Помимо вышеописанных белков из семейства АВС-транспортеров, в развитии феномена МЛУ участвует еще ряд факторов. В 1993 г. при помощи моноклонального антитела LRP56 в полирезистентной Pgp-отрицательной клеточной линии рака легкого был выделен белок с молекулярной массой 110 кД, названный белком устойчивости рака легкого – LRP (lung resistance protein). Ген LRP, расположенный на хромосоме 16 в регионе, близком к гену MRP1, является гомологом главного везикулярного белка крыс. Исследования показали, что в отличие от АВС-белков он локализован не на клеточной мембране, а в цитоплазме и ассоциирован с везикулами и лизосомами, что позволяет считать его участником ядерно-цитоплазматического транспорта. Везикулы представляют собой расположенные в цитоплазме частицы, состоящие из РНК и белка. При культивировании клеток, экспрессирующих LRP, с антрациклинами эти препараты обнаруживаются внутри везикул и выводятся из клетки путем экзоцитоза. Гиперэкспрессия LRP в норме наблюдается в тканях толстой кишки, легкого, проксимальных почечных канальцев, коре надпочечников и макрофагов, однако его физиологические функции остаются неизвестными. Белок LRP обнаруживается в клетках различных злокачественных опухолей при отсутствии экспрессии Pgp и MRP1, что аассоциируется с резистентностью к доксорубицину, винкристину, цисплатину и мелфалану.

Первые данные о значении LRP при ОМЛ появились в 1996 г. Группа исследователей под руководством A.F. List [23] на достаточно разнородной группе из 86 больных (первичный и вторичный ОМЛ, РАИБ-Т, бластный криз хронического миелобластного лейкоза) показала, что у LRP-отрицательных пациентов частота достижения полной ремиии достоверно выше (35% против 68%). Была выявлена зависимость экспрессии LRP от возраста (старше 55 лет), подтвержденная во всех последующих исследованиях. В других исследованиях была продемонстрирована взаимосвязь экспрессии LRP с лейкоцитозом. Влияние экспрессии LRP на непосредственные результаты терапии отображено в табл. 2.

Таблица 2. Влияние экспрессии LRP на частоту достижения полной ремиссии (в %).

Исследование Экспрессия LRP1 у всех больных % Полные ремиссии
в группе Pgp+ в группе Pgp-
R. Pirker и соавт. [24] 36 55 72
M. Filipits и соавт. [25] 35 55 81
M. Schaich и соавт. [18] 40 68 80

Ряд исследователей, например M. Schaich и соавт. [18], на больших группах больных (n=331) показывают отсутствие самостоятельного значения экспрессии LRP как прогностического фактора. Неоднозначность данных и достаточно большой накопленный материал привели к тому, что в последние годы большинство исследователей, занимающихся проблемой лекарственной устойчивости, оценивают комплексный фенотип МЛУ, т.е. экспрессию двух и более белков и влияние на исход лечения их ассоциаций. Например, H.J. Huh и соавт. [26] в 2006 г., проанализировав данные 81 больного, показали прогностическую значимость коэкспрессии MRP и MDR1, а также MRP и LRP для 2-летней выживаемости, подтвердив тем самым выводы ряда предшествовавших исследований. В последних работах показано, что у больных, бластные клетки которых экспрессируют 3 и более маркера МЛУ, шанс достижения полной ремиссии при применении стандартных методов лечения чрезвычайно мал.

Отделением химиотерапии гемобластозов РОНЦ РАМН совместно с лабораторией генетики опухолевых клеток НИИ Канцерогенеза РОНЦ РАМН впервые в России проводится комплексное исследование фенотипа МЛУ у первичных больных ОМЛ (кроме М3), изучение его влияния на частоту достижения полной ремиссии, а также на возможность преодоления неблагоприятного фенотипа при использовании различных антрациклинов в схемах индукционной химиотерапии. Мы определяли экспрессию гена MDR1, белков BCRP, LRP и MRP1 в бластных клетках костного мозга в первый острый период, а также во время рецидива. На настоящий момент в исследование включены 30 больных – 18 (58%) мужчин и 12 (42%) женщин с различными ФАБ-вариантами ОМЛ (табл. 3).

Таблица 3. Распределение больных по ФАБ-вариантам

ФАБ-вариант Число больных
абс. %
М1 8 26,7
М2 8 26,7
М4 7 23,3
М4эоз 1 3,3
М5 4 13,3
М6 2 6,7

Средний возраст пациентов составил 39,5 года (разброс 15–80 лет). У 22 больных перед началом лечения выполнено цитогенетическое исследование, в соответствии с которым больные были разделены на 3 прогностические группы (табл. 4).

Таблица 4. Распределение больных по прогностическим группам в зависимости от цитогенетических аномалий

Прогноз Число больных
абс. %
Благоприятный 4 18,2
Промежуточный 11 50
Неблагоприятный 7 31,8

У 22 больных проведено иммунофенотипическое исследование бластных клеток, причем у 76% выявлена экспрессия CD34.

Таким образом, число больных с неблагоприятными цитогенетическими и иммунологическими признаками было сравнительно выше, чем в среднем среди больных с ОНЛЛ. 23 больных получали лечение по протоколу РОНЦ для ОМЛ, включающее индукцию ремиссии по стандартной схеме 3+7+7 с этопозидом и идарубицином, консолидацию ремиссии высокими дозами цитозара (курсовая доза 18 г/м2) в комбинации с идарубицином (2 курса), поддерживающую терапию по схеме 1+5+5 также с идарубицином и этопозидом (4–6 курсов). По нашим данным, частота достижения полной ремиссии при подобной программе лечения составляет 72%, причем у всех больных с ремиссиями костномозговые ремиссии достигнуты после 1-го курса химиотерапии. Прочие пациенты получали индукционную химиотерапию по схеме 3+7 с даунорубицином в дозе 45 мг/м2. В целом полные ремиссии были достигнуты у 20 (66,7%) больных, 10 (33,3%) пациентов оказались резистентными к проводимому лечению. Резистентными считались пациенты, у которых ремиссия не была получена после 2 курсов стандартной химиотерапии. У всех пациентов проводился забор костного мозга перед началом лечения, образцы костного мозга в пробирках с ЭДТА доставлялись в лабораторию, где в течение 24 ч с момента взятия материала оценивали экспрессию белков МЛУ в реакции с моноклональными мышиными антителами фирмы CHEMICON: к MRP1 – MAB 4122, к LRP – MAB4126, к BCRP – MAB4146, к MDR1 – UIC2. Анализ экспрессии проводился методом проточной лазерной флуорометрии на приборе FACScan Becton Dickinson. Экспрессия белка считалась положительной при его обнаружении более чем в 25% бластных клеток. Положительная экспрессия Pgp вывлена у 64,3% больных, MRP1 – у 46,4%, LRP – у 64,3%, BCRP – у 42,9%. Эти данные несколько превышают мировые, что может быть объяснено как относительно небольшой выборкой больных, так и совокупностью неблагоприятных факторов прогноза.


Рис. 2. Экспрессия белков МЛУ в группе больных, ответивших на лечение, и у резистентных больных

В группе резистентных больных отмечается более высокая экспрессия белков МЛУ, причем для ВСRР и LRP различия достоверны (р=0,002; рис. 2). Частота достижения полной ремиссии оказалась ниже при экспрессии любого из изучаемых белков, причем вновь для BCRP и LRP различия были статистически достоверны (р=0,004; рис. 3).


Рис. 3. Частота достижения полной ремиссии в зависимости от экспрессии белков МЛУ

В исследованной группе у всех больных выявлена экспрессия хотя бы одного белка МЛУ. Мы оценивали влияние числа экспрессированных маркеров МЛУ на процент достижения полных ремиссий. Лишь у 40% больных обнаружен только 1 АВС-белок, у большинства больных обнаружено 2 белка и более (табл. 5).

Таблица 5. Распределение пациентов в зависимости от числа экспрессируемых маркеров

Число экспрессируемых маркеров Число больных
абс. %
1 12 40,0
2 7 23,3
3 6 20,0
4 5 16,7

Из полученных нами данных следует, что бластные клетки всех больных, не ответивших на терапию, экспрессировали более одного маркера МЛУ, у 80% резистентных больных отмечена экспрессия трех и четырех маркеров, в то время как в группе чувствительных больных 1–2 маркера экспрессировались бластными клетками у 83% пациентов (рис. 4).


Рис. 4. Зависимость достижения полной ремиссии от числа экспрессируемых белков МЛУ

Более того, необходимо отметить, что у единственного больного, ответившего на лечение и экспрессировавшего все 4 белка (более 50% бластных клеток), развился ранний рецидив. Определенный интерес представляет зависимость экспрессии белков МЛУ от цитогенетической прогностической группы. Несмотря на то что в ряде исследований подобная связь отрицается, по нашим данным, у всех больных из группы с неблагоприятными цитогенетическими аномалиями бластные клетки экспрессировали более двух маркеров МЛУ.

В связи с потенциальной курабельностью ОМЛ феномен МЛУ и пути его преодоления вызывают большой интерес исследователей во всем мире. Данные о прогностической значимости ранее известных и вновь открываемых факторов продолжают накапливаться и все еще остаются весьма неоднозначными. Ряд исследователей полностью отвергают значение описанных белковых субстанций как фактора прогноза, другие же считают необходимым ввести обследование фенотипа МЛУ в рутинную практику. Наши данные показывают, что наличие экспрессии одного белка МЛУ не является прогностически неблагоприятным признаком в условиях современной терапии, экспрессия более двух белков остается прогностически неблагоприятной.

Материал взят из журнала «Онкогематология», №1-2, 2006.

источник

Ген, который, возможно, относится к целому новому семейству онкогенов, как полагают исследователи из национальной лаборатории Лоренса Беркли при министерстве энергетики США, имеет отношение к резистентности при лечении рака молочной железы хорошо известными и широко используемыми методами.

Одна из ведущих исследователей рака молочной железы в мире, Майна Бисселл, заслуженный деятель науки отделения исследований жизнеобеспечения в лаборатории Беркли, провела исследование, в ходе которого белок, известный как FAM83A, был ассоциирован с резистентностью к препаратам против рака, известным как EGFR-TKI ( рецептор эпидермального фактора роста — ингибиторы тирозинкиназы). Это открытие сможет не только объяснить клинические корреляции между высокой степенью выраженности FAM83A и неблагоприятным прогнозом для больных раком молочной железы, оно может также определить новые элементы, на которые будет направлено воздействие при разработке методов лечения в будущем.

« Резистентность к EGFR-TKI ограничивает их использование при лечении рака молочной железы и до сих пор механизмы, лежащие в основе этой резистентности, в значительной степени являются загадкой», — говорит Бисселл. „Мы продемонстрировали и в культуре клеток, и на мышах, что FAM83A имеет онкогенные свойства, и при избыточной его экспрессии в раковых клетках он обеспечивает резистентность к EGFR-TKI, что способствует расширению и инвазии опухолей“.

Бисселл является соавтором статьи вместе с Саори Фурута, также из отделения исследований жизнеобеспечения в лаборатории Беркли, описывающей данное исследование в издании „Journal of Clinical Investigation (JCI )“.

Терапевтическое воздействие на онкогены может оказаться эффективным способом борьбы с некоторыми видами рака, о чем свидетельствует успешное применение EGFR-TKI для борьбы с раком легких. В то же время, EGFR-TKI не эффективны при лечении рака молочной железы. EGFR-TKI действуют, блокируя добавление EGFR молекулы фосфата к нисходящим сигнальным белкам, этот процес называется фосфорилированием, что является необходимым этапом развития многих видов рака.

„ Мы предположили, что резистентность к EGFR-TKI возникает, по крайней мере, в части случаев, из-за молекулярных изменений, которые активированы процессом фосфорилирования нисходящей сигнализации EGFR“, — говорит Фурута.

Используя уникальную трехмерную клеточную культуру, основанную на фенотипической реверсии, которая первоначально была разработана Бисселл и ее исследовательской группой, соавторы статьи в JCI провели обследование на гены, участвующие в формировании резистентности к EGFR-TKI как в нормальных, так и раковых группах клеток, взятых из грудной железы человека. Они обнаружили, что, хотя нормальные ткани молочной железы человека не синтезируют FAM38A, этот белок присутствует в больших количествах в раковых тканях. Это было верно для каждой группы клеток рака молочной железы, которые они исследовали, и было особенно заметным в тех группах клеток, которые оказались наиболее резистентными к лечению с помощью EGFR-TKI. Дальнейшие исследования показали, что FAM83A вступает во взаимодействие и вызывает фосфорилирование особо важных сигнальных белков, находящихся после EGFR, как и предполагали исследователи. Эта нисходящее фосфорилирование и будет оказывать действие по ослаблению или сведению на нет какого бы то ни было терапевтического эффекта от лечения с помощью EGFR-TKI, который был достигнут перед этим этапом.

Читайте также:  Фото втянутого соска при рака груди

Правовая оговорка: редакция MedNovelty.ru не намеревается давать читателям советы или рекомендации медицинского характера. Помните, пожалуйста, что лишь врач может составить профессиональное мнение и дать квалифицированный совет по лечению вашей болезни. Содержание редакционных материалов чаще всего основано на исследованиях, результаты или конечные продукты которых могут быть не одобрены регулирующими органами ввиду незавершенности. Сайт может содержать материалы 12+, 16+, 18+

НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова — единственное в России медицинское учреждение, использующее сочетание тандемной трансплантации костного мозга и иммунотерапии для лечения детей с нейробластомой группы высокого риска.

Ученые из Университета ИТМО вместе с зарубежными коллегами предложили наномашины на основе ДНК, которые можно применять для генной терапии рака.

В любом сражении важно предугадать ход противника, его тактические уловки и возможные маневры. Это как в любом противостоянии. В том числе, касающемся серьезных заболеваний, таких, как рак.

Ученые из Северо-западного университета открыли две успешные терапии, которые замедляют прогрессию детской лейкемии, правда, пока у мышей.

Новое исследование подтверждает существующее доказательство того, что выжившие после диагноза детской лимфомы Ходжкина сталкиваются с повышенным риском развития разных типов твердых опухолей многие годы спустя.

Многие пациенты с диагнозом рака прибегают к хирургии как наиболее очевидному методу лечения: почти в 95% случаев раннего выявления опухоли молочной железы, к примеру, назначают именно хирургию.

Вообще-то оксидативный стресс способствует развитию опухоли, однако новый метод лечения доводит его до уровня, на котором вчерашний союзник превращается в палача.

Искусственный интеллект превосходит опытных дерматологов, когда дело доходит до диагностики рака кожи.

Ведущие диетологи советуют включить в ежедневный рацион овсяную кашу. Они уверены в том, что овсянка способна принести гораздо больше пользы, нежели другие виды пищевых продуктов.

Когда в следующий свой визит в супермаркет вы пойдете по овощным и фруктовым рядам, не проходите мимо красного лука.

Впервые ученые из университета штата Вашингтон продемонстрировали способ доставки лекарств к опухоли с помощью клеток крови.

источник

Предсказание субстратов белка устойчивости к раку молочной железы человека с использованием метода машинной поддержки носителя

Белковый резистентный рак молочной железы (BCRP) представляет собой переносчик эффлюктов АТФ-связывающей кассеты (ABC), который обеспечивает множественную лекарственную устойчивость при раковых заболеваниях, а также играет важную роль в абсорбции, распределении и элиминации лекарств. Прогнозирование того, являются ли лекарственные средства или новые молекулярные сущности субстратами BCRP, должны обеспечить экономически эффективное средство, которое может помочь оценить фармакокинетические свойства, эффективность и безопасность этих препаратов или кандидатов на лекарства. В настоящее время были проведены ограниченные исследования для разработки моделей силиконных прогнозов для субстратов BCRP.

В этом исследовании мы разработали модели векторной машины поддержки (СВМ) для прогнозирования субстратов BCRP дикого типа на основе 263 известных субстратов BCRP и не-субстратов, собранных из литературы. Окончательная модель SVM была интегрирована в бесплатный веб-сервер.

Мы показали, что окончательная модель SVM имела общую точность предсказания

73% для независимого внешнего набора данных проверки 40 соединений. Точность предсказания для субстратов BCRP дикого типа составляла

76%, что выше, чем для не-субстратов. Бесплатный веб-сервер (http://bcrp.althotas.com) позволяет пользователям прогнозировать, является ли соединение запроса субстратом BCRP дикого типа и вычисляет его физико-химические свойства, такие как молекулярная масса, значение logP и поляризуемость.

Мы разработали модель прогнозирования СВМ для субстратов BCRP дикого типа на основе относительно большого количества известных субстратов BCRP дикого типа и не-субстратов. Эта модель может оказаться ценной для скрининга субстратов и не-субстратов BCRP, клинически важного транспортера наркотиков ABC efflux.

Белок устойчивости к раку молочной железы человека (BCRP, символ ABCG2) является АТФ-связывающей кассетной (ABC) транспортером лекарственного средства [1,2]. BCRP является одним из АВС-транспортеров, которые придают устойчивость к большому количеству структурно и химически несвязанных химиотерапевтических агентов с помощью АТФ, зависящего от гидролиза оттока этих препаратов [2]. Субстраты BCRP быстро расширяются, чтобы включать не только химиотерапевтические средства, такие как митоксантрон, топотекан и иматиниб, но также и нехимиотерапевтические лекарственные средства, такие как празозин, глибурид, нитрофурантоин и статины, а также нетерапевтические соединения, такие как диетические флавоноиды, порфирины, эстрон-3-сульфат и диетический канцероген 2-амино-1-метил-6-фенилимидазо [4,5-b] пиридин [1,2]. BCRP также высоко выражен в органах, важных для абсорбции (тонкой кишки), элиминации (печени и почек) и распространении (кроветворных и плацентарных барьерах) лекарств и ксенобиотиков [3], и недавно был признан FDA в качестве одного из самых важных наркоторговцев, участвующих в клинически значимом расположении лекарств и взаимодействиях с наркотиками [4]. Из-за клинической значимости BCRP в отношении лекарственной устойчивости и склонности к лекарственным средствам, должно быть очень важно разработать экономически эффективные методы оценки транспорта наркотиков или кандидатов на лекарственные средства BCRP, чтобы уровни фармакокинетики, эффективности, безопасности и ткани эти соединения могут быть предсказаны. Одним из таких методов будет разработка силиконовых моделей для прогнозирования субстратов BCRP.

Действительно, в последние годы модели силиконовского предсказания появились в трубопроводе открытия лекарств, которые позволяют осуществлять первоначальный скрининг и подбор перспективных соединений из химических библиотек и крупных баз данных. Кроме того, эти модели могли бы предоставить информацию о механизме взаимодействия белок-лиганд. В кремниевых методах предсказания взаимодействия белок-лиганд, включая транспортные характеристики, можно разделить на подходы на основе лигандов и на основе белков. С помощью методов, основанных на белковой структуре, таких как молекулярная стыковка, структуры и физико-химические характеристики межмолекулярного комплекса, образованного между взаимодействующим белком и лигандом, можно было бы предсказать, если будут доступны структуры с высоким разрешением как белка, так и лиганда. Структуры с высоким разрешением BCRP не были решены. Недавно были разработаны модели гомологии BCRP и ожидают дальнейшей экспериментальной валидации [1,5]. Хотя эти модели гомологии могут использоваться для расчетов стыковки и интерпретации биохимических данных, полученные результаты маловероятны для разработки и скрининга лекарств. Напротив, методы на основе лигандов, основанные на структурном сходстве лигандов с известными субстратами, обычно дают гораздо большую точность предсказания, чем методы на основе структуры белка.

Среди методов на основе лигандов один общий подход заключается в разработке моделей количественной структуры и активности (SAR и QSAR). Цель анализа SAR и QSAR заключается в установлении корреляции между дескрипторами, которые представляют информацию о молекулярных структурах лигандов и биологической активности для ряда биологически и структурно охарактеризованных соединений. Опубликованы различные модели SAR и QSAR для ингибиторов BCRP [6-8]. Несколько исследований SAR и QSAR показывают, что липофильность лигандов является хорошим предиктором ингибирования BCRP [9-11], но в других исследованиях утверждается, что это свойство малозначительно [12,13]. Кажется, что плоская структура ингибиторов необходима для связывания с активным центром BCRP [9,14,15]. Что касается предсказания субстратов BCRP, только одно исследование SAR аналогов камптотецина показало, что образование водородной связи может быть важным для распознавания субстрата BCRP [16]. Одной из общих черт этих моделей SAR и QSAR является то, что эти модели обычно строятся с использованием конгенериальной серии молекул и, следовательно, могут быть неприменимы для других классов соединений. По этой причине для классификации лигандов BCRP требуются более сложные методы.

Другой подход, основанный на лиганде, заключается в использовании статистических методов обучения для прогнозирования признаков, основанных на свойствах примеров, и могут быть использованы соединения любых химических структур. Из этих методов наиболее часто используется метод векторной машины поддержки (SVM) и оказался ценным в широком спектре приложений. SVM завоевала популярность в области химии и биоинформатики благодаря своей способности классифицировать объекты на два класса на основе их структурных особенностей. В частности, метод СВМ был полезен для классификации молекул в качестве субстратов или не-субстратов ферментов или транспортеров. Например, было предсказано несколько исследований для прогнозирования субстратов и не-субстратов P-гликопротеина (P-gp) с использованием SVM с точностью более 70% точности предсказания [17-20]. Zhong et al. недавно сообщила о процедуре генетического алгоритма-конъюгата с градиентом-носителем (GA-CG-SVM) для прогнозирования субстратов BCRP и не-подложек [21]. Хотя эти исследования очень ценны, научное сообщество не имеет открытого доступа к большинству из них, опубликованным в силиконовых моделях. Существует несколько веб-серверов, основанных на SVM, для прогнозирования субстратов и не-субстратов определенных ферментов и транспортеров. Например, Mishra et al. сообщил веб-сервер для ферментов цитохрома P450 [22], и наши лаборатории опубликовали бесплатный веб-сервер для прогнозирования субстратов и не-субстратов P-gp с использованием метода SVM (http://pgp.althotas.com) [20].

Поэтому в настоящем исследовании мы составили сравнительно большой набор данных субстратов BCRP и не-субстратов, собранных из литературы, и разработали SVM-основу в силиковой модели для прогнозирования субстратов BCRP дикого типа и не-субстратов. Эта модель прогнозирования была интегрирована в бесплатный веб-сервер (http://bcrp.althotas.com), который позволяет пользователям прогнозировать способность BCRP дикого типа транспортировать лиганды запроса и вычислять их физиологические свойства, включая молекулярный вес, logP значение и поляризуемость.

Все известные субстраты BCRP дикого типа и не-субстраты, используемые в этом исследовании, были взяты из опубликованных данных в литературе. Информация для некоторых из этих соединений в наборе данных была получена путем поиска в базе данных о взаимодействии с метаболизмом и транспортным препаратом Университета Вашингтона (http://www.druginteractioninfo.org/). Этот набор данных основан на результатах анализа in vitro-транспорта, таких как анализ поглощения пузырьковых пузырьков, анализ оттока с использованием интактных клеток млекопитающих, экспрессирующих BCRP, и анализ трансвельтерного транспорта с использованием клеток MDCKII / BCRP. Также использовались результаты исследований резистентности к лекарственным средствам in vitro. Однако результаты анализов АТФазы, стимулированных лекарственными средствами, не использовались, поскольку многие субстраты не стимулировали активность АТФазы BCRP. В случае противоречивых доказательств были приняты только результаты, подтвержденные по меньшей мере двумя независимыми исследованиями. Этот набор данных содержит 164 субстрата BCRP и 99 не-субстратов с очень разнообразными химическими структурами. Мы заметили, что 60 из 164 подложек имели несколько отчетов. Однако только около 9 из 99 не-субстратов имели несколько отчетов. Следует отметить, что выбранные на рецептуре мутанты BCRP с аминокислотными заменами в положении 482 демонстрируют измененную субстратную специфичность. Например, доксорубицин, родамин 123 и LysoTracker Green являются субстратами мутантного R482G или R482T, но не могут быть эффективно транспортированы BCRP дикого типа [23-25]. Поэтому такие соединения классифицировали как не-субстраты BCRP дикого типа, которые были предметом этого исследования. Из 263 соединений (164 субстрата и 99 не-субстратов) 223 соединения (139 субстратов и 84 не подложки) случайным образом использовались в обучающих и тестовых подмножествах в различных соотношениях тренировки / испытания и 40 соединений (25 субстратов и 15 не- -субстраты) были определены как независимое подмножество внешней проверки. Все соединения перечислены в дополнительном файле 1: Таблица S1. Химические структуры всех этих молекул показаны в двух файлах sdf, представленных в виде дополнительных файлов 2 и 3, которые можно просмотреть с помощью бесплатного программного обеспечения MarvinView (http://www.chemaxon.com/products/marvin/marvinview/).

Метод SVM, который мы использовали в этом исследовании, по существу тот же, что и ранее описанный [20]. Вкратце, стандартную процедуру классификации SVM можно разделить на четыре этапа. На первом этапе все соединения в наборе данных были определены как субстраты и не подложки BCRP дикого типа. Затем молекулы характеризовались с использованием молекулярных дескрипторов. Затем набор данных был разделен на обучающие и тестовые подмножества, а также было создано независимое подмножество внешней проверки. На втором этапе соединения в обучающем наборе были представлены как точки в высокоразмерном пространстве в соответствии с их молекулярными дескрипторами. В этом высокоразмерном пространстве определялась гиперплоскость для разделения объектов на субстратные и не-субстратные группы. Поскольку различные гиперплоскости позволяют разделять объекты, необходимо построить гиперплоскость, которая максимизирует запас. На третьем этапе модели, построенные с использованием набора данных обучения, были использованы для расчета точности прогнозирования для набора тестов для оценки моделей. Наконец, модели были проверены с использованием независимого внешнего набора данных.

источник

Новое исследование, результаты которого опубликованы в PLoS Biology, нашло связь между белком, необходимым для производства грудного молока и метастазированием рака молочной железы.

Рак молочной железы является одним из самых распространенных онкологических заболеваний среди женщин. Постоянно ведутся исследования, но ученые пока еще только начинают отвечать на вопросы о том, как возникает и распространяется в организме эта опухоль. Любые потенциальные цели для лекарственных препаратов тщательно анализируются, в надежде на то, что удастся создать лекарства, которые помогут лечить рак молочной железы более эффективно.

Недавнее исследование, проведенное в Институте медицинских исследований Гарвана в Австралии (Garvan Institute of Medical Research in New South Wales, Australia), подробно рассматривает механизмы действия белка под названием ELF5.

ELF5 является фактором транскрипции – белком, который контролирует процесс считывания информации с ДНК. Он активирует некоторые гены, связанные с функциями эпителия – ткани, которая, в частности, образует железы и выстилает протоки молочных желез. У млекопитающих ELF5 отчасти отвечает за включение производства грудного молока.

Во время беременности гормональные изменения в теле женщины оказывают влияние на молочные железы, в результате чего они начинают вырабатывать молоко. Механизмы, которые задействованы в этих изменениях, сложны и относительно неизвестны. Но, похоже, ELF5 играет в них важную роль.

Под действием ELF5 происходит активация некоторых клеток, секретирующих грудное молоко, в ответ на гормональные изменения в организме.

Исследования показали, что, если убрать из организма мышей ELF5, у них перестает расти эпителий, секретирующий молоко, во время беременности. Напротив, если в организме мышей-девственниц присутствует повышенное количество ELF5, они начинают вырабатывать молоко.

Во время исследования, возглавленного доктором Дэвидом Гальего-Ортега (David Gallego-Ortega), была изучена роль ELF5 при раке молочной железы. Ученые обнаружили, что в ответ на опухоль ELF5 привлекает иммунные клетки и стимулирует рост новых кровеносных сосудов. Но эти сосуды оказываются порочными, «дырявыми», опухолевые клетки легко проникают в них и далее распространяются по организму.

Доктор Гальего-Ортега говорит: «Мы показали, что ELF5 способствует распространению рака молочной железы в легкие».

Данное исследование ELF5 стало не первым. Ранее уже был описан другой путь, который реализуется при участии ELF5 при раке молочной железы. Ученые обнаружили, что ELF5 способствует переходу рака молочной железы в более агрессивную форму. Этот более устойчивый тип рака не чувствителен к женским половым гормонам-эстрогенам, не поддается лечению тамоксифеном и другими антиэстрогенными препаратами.

Читайте также:  Лучевая терапия при раке молочной железы после операции время

Таким образом, белок ELF5 ответственен за возникновение более устойчивого к лечению рака молочной железы и помогает ему распространяться в легкие. Повышенные уровни ELF5 были обнаружены в опухолях молочной железы, при которых болезнь быстро прогрессирует.

Доктор Гальего-Ортега говорит: «Это интригует: иммунные клетки, которые призваны защищать нас от болезней, способствуют распространению рака».

Чем больше мишеней для противоопухолевых препаратов обнаружат ученые, тем лучше. Белок ELF5, видимо, является одной из таких мишеней. Возможно, со временем эти новые знания помогут спасать пациенток, страдающих раком молочной железы или, по крайней мере, продлевать их жизнь.

В Европейской клинике для лечения рака молочной железы применяются наиболее современные, оригинальные европейские и американские химиопрепараты. У нас есть возможность составить «молекулярный отпечаток» опухоли, подобрать на основании его анализа наиболее эффективные и безопасные комбинации лекарств.

источник

Большинство опухолей молочной железы содержат на поверхности клеток рецепторы эстрогена — такой рак называют ЭР-положительным.

Исследования показывают, что приблизительно 70% всех случаев рака груди являются ЭР-положительными.

Химические сигналы, которые передает гормон эстроген, способствуют росту опухоли. Чтобы остановить ЭР-положительный рак, врачи назначают специальные препараты — антиэстрогены.

Такие препараты, как тамоксифен и фулвестрант, предотвращают распространение опухоли путем подавления рецепторов эстрогена или выработки гормона в организме. Это называется эндокринной терапией.

Но примерно в трети случаев рак становится устойчив к лечению — развивается резистентность, которая плохо влияет на шансы больных.

Механизмы, лежащие в основе устойчивости опухолей к терапии, не совсем понятны, и в настоящее время представляют серьезную научную проблему.

За последние месяцы специалисты из Института рака Дана-Фарбер в Бостоне (США) добились значительного прогресса в понимании резистентности рака к эндокринной терапии.

Доктор Майлс Браун (Dr Myles Brown), директор Центра функциональной эпигенетики рака при Институте, рассказал о специфических мутациях, которые делают раковые клетки более устойчивыми и способствуют метастазированию. Открытие американских исследователей может привести к появлению более эффективных препаратов для больных, которым уже не помогают традиционные методы лечения.

Результаты исследования публикуются в журнале Cancer Cell.

Ранее доктор Ринат Джезельсон (Rinath Jeselsohn) — также участвовавший в последнем проекте — сумел выяснить, что мутации гена рецептора эстрогена в значительной степени отвечают за устойчивость опухолевых клеток к лечению.

После этого открытия доктор Джезельсон и ее коллеги проанализировали новые мутации с использованием лабораторных моделей ЭР-положительного рака молочной железы, отметив, что они поддерживают устойчивость опухолей к тамоксифену и фулвестранту.

Теперь же были обнаружены дополнительные механизмы, которые помогут врачам более эффективно бороться с раком. Мало того, что мутантные гены адаптируют клетки к низким концентрациям эстрогенов, они еще и стимулируют появление метастазов.

Подобные мутации, позволяющие генам приобретать удивительные новые функции, называются неоморфными мутациями.

«Мы обнаружили, что эффект генетических мутаций имеет двоякий характер, позволяя опухоли одновременно действовать по двум «линиям фронта». Эндокринная терапия производит естественный отбор клеток, способных расти в условиях нехватки эстрогена, да еще и усиливает метастатический потенциал», — отмечает доктор Браун.

Отметив влияние мутаций на живучесть рака, ученые обратились к современным инструментам редактирования генома — CRISPR-Cas9. Генетический анализ показал, что CDK7 (ген циклин-зависимой киназы 7 типа) может служить более надежной мишенью для лечения рака.

Более того, подходящее лекарство уже существует: несколько лет назад некий ученый Натаниэль Грей (Nathanael Grey) предлагал экспериментальный ингибитор CDK7 — THZ1.

Комбинация фулвестранта и THZ1 оказалась эффективной как в клеточных культурах ЭР-положительного рака молочной железы, так и на животных моделях. Два препарата существенно замедляли рост опухоли, а устойчивость практически не наблюдалась.

Доктор Браун и его коллеги полагают, что такая комбинированная терапия рака груди полностью решит вопрос устойчивости. Первые клинические испытания могут начаться уже в следующем году.

источник

Рак молочной железы. На сегодняшний день рак молочной железы (РМЖ) является одной из наиболее распространённых форм онкологических заболеваний. В 2012 году было диагностировано более 1,7 миллионов новых случаев рака молочной железы, по сравнению с 500 000 в 1975 году. Проанализировав ежегодное увеличение диагнозов РМЖ, к 2030 году ожидается увеличение этого показателя до 2,1 миллионов в год (GLOBOCAN 2012). Кроме того, РМЖ является основной причиной смерти женщин от онкологических заболеваний. Опухоли молочной железы подразделяют на две группы: опухоли, происходящие из базального эпителия и опухоли, образованные из люминального эпителия. Кроме того, работы последнего десятилетия, основанные на методах генного анализа, позволили создать новую молекулярную классификацию РМЖ. Выделенные данной классификацией типы РМЖ обладают различными молекулярными характеристиками и различаются по прогнозам и чувствительности к различным формам терапии [13, 28] (табл. 1).

Важным параметром для классификации по-прежнему является экспрессия рецепторов эстрогена (ER) и прогестерона (PgR) в опухоли, основываясь на которой определяется возможность использования эндокринной терапии. Основываясь на различной комбинации рецепторов ER, PgR и HER2 опухоли РМЖ подразделяют на 4 основных типа: люминальный A, люминальный B, базальноподобный/трижды негативный и HER2 тип.

Классификация рака молочной железы, основанная на экспрессии рецепторов эстрогена (ER), прогестерона (PgR) и HER2

ER+ и/или PgR+, HER2-, низкий уровень Ki67

ER+ и/или PgR+, HER2+ (или HER2- при высоком уровне Ki67)

Базальноподобный/ трижды негативный

Наиболее благоприятным из выделенных четырёх вариантов РМЖ является люминальный A тип рака, характеризующийся наличием ER, PgR рецепторов и отсутствием HER2 [11, 3]. Лишь около 15 % опухолей данного типа обладают мутантным p53, наличие которого коррелирует с более плохим прогнозом заболевания [6, 5]. Кроме того, за счёт наличия ER и PgR рецепторов лечение данного типа опухолей зачастую основывается на более таргетной гормональной терапии.

Люминальный B тип рака также положителен по ER и PgR рецепторам, но в отличии от люминального A типа является HER2 положительным либо обладает высоким уровнем Ki67, что является показателем повышенного количества активно делящихся клеток. Люминальный B тип рака молочной железы часто диагностируется у женщин более молодого возраста [11] и обладает характеристиками, ассоциированными с более неблагоприятным прогнозом: опухоли менее дифференцированы, больший размер опухоли, распространение опухолевых клеток в лимфатические узлы, около 30 % пациентов обладают мутантным p53. В связи с вышеуказанными характеристиками, несмотря на гормонозависимость, химиотерапия играет важную роль для люминального B типа опухолей молочной железы.

HER2 тип РМЖ характеризуется положительным статусом рецептора HER2/neu. Чаще всего опухоли данного типа обладают такими характеристиками, как отсутствие ER и PgR рецепторов, распространение опухолевых клеток в близлежащие лимфатические узлы, а также неблагоприятный прогноз заболевания. Для более 70 % опухолей данного типа РМЖ характерны мутации p53 [24]. Для лечения HER2 типа РМЖ используется один из первых препаратов таргетной терапии трастузумаб (Герцептин).

Последним выделенным типом является базальноподобный/ трижды негативный рак молочной железы, характеризующийся отсутствием рецепторов ER, PgR и HER2. Для базальноподобных опухолей характерна экспрессия HER1 и/или экспрессия цитокератинов 5/6, а также для большинства характерны мутации p53. Большинство BRCA1 опухолей молочной железы обладают молекулярными характеристиками базальноподобного РМЖ [19]. Трижды негативные опухоли чаще всего обладают более агрессивным фенотипом и менее благоприятным прогнозом по сравнению с ER положительными типами РМЖ (люминальный A и B) [29, 26]. Для лечения трижды негативных опухолей не может быть использована ни эстрогенная терапия, ни трастузумаб (Герцептин), так как данный тип РМЖ является гормон ER, PgR и HER2/neu отрицательным. В связи с тем, что гены, потенциально связанные с развитием трижды негативного РМЖ, недостаточно изучены, на сегодняшний день не существует таргетной терапии для данного типа РМЖ. Тем не менее исследователи продолжают характеризовать потенциальные гены-мишени для лечения трижды негативных опухолей, среди которых EGF рецептор (EGFR), альфа-B-кристаллин и циклин E [37]. В настоящее же время для лечения базальноподобных/ трижды негативных опухолей чаще всего используется комбинация хирургического вмешательства, радио- и химиотерапии.

Множественная лекарственная устойчивость. Как было сказано ранее, химиотерапия является центральным звеном в лечении рака молочной железы, но развитие множественной лекарственной устойчивости (МЛУ) остается основной проблемой при лечении данного заболевания. МЛУ называют устойчивость опухолевых клеток к ряду лекарственных препаратов, отличающихся по химической структуре и механизму действия. Именно способность опухолевых клеток формировать МЛУ обусловливает трудность лечения онкологических больных: опухоль становится нечувствительна к химиотерапии независимо от комбинации химиопрепаратов. На сегодняшний день ответ метастатического рака молочной железы на химиотерапию первой линии лечения составляет около 30–70 %, безрецидивный период после лечения зачастую достигает лишь 7–10 месяцев [35].

Механизмы множественной лекарственной устойчивости. МЛУ возникает в результате активации клеткой её естественных защитных механизмов. Существуют различные механизмы клеточной МЛУ, для которых доказана их клиническая значимость (рис. 1). Данные механизмы можно разделить на две группы: первая группа включает в себя механизмы, основанные не на транспорте лекарственных препаратов за пределы клетки; вторая группа – механизмы, основанные на транспорте препаратов за пределы клетки посредством трансмембранных белков.

Рис. 1. Клеточные механизмы формирования МЛУ

Классический клеточный механизм МЛУ основан на транспорте препаратов из клетки посредством трансмембранных белков ABC-транспортеров (ATP Binding Cassette (ABC) transporters, АТФ-зависимые транспортеры), тем самым приводящих к снижению концентрации препарата внутри клетки [17]. Данная группа объединяет трансмембранные белки, использующие энергию гидролиза аденозинтрифосфата (АТФ) для транспортировки лекарственных препаратов за пределы клетки [25]. Было показано, что повышение экспрессии ABC-транспортеров отвечает за развитие феномена множественной лекарственной устойчивости [9].

ABC-транспортеры: структура и механизм действия. В настоящее время известно 49 ABC-транспортеров человека, которые подразделяют на подсемейства A, B, C, D, F и G, основываясь на гомологичности последовательности белков, а также их доменной организации [12]. Структура белков АВС-семейства аналогична для всех подклассов, они содержат трансмембранный домен(ы) (ТМД) и нуклеотид-связывающие домены (НСД) (рис. 2).

Трансмембранные домены образуют лиганд-связывающую область (каталитический центр), а два нуклеотид-связывающих домена, локализующиеся в цитоплазме, связывают АТФ, энергия гидролиза которого необходима для транспорта веществ [30].

На сегодняшний день наиболее изученными ABC-транспортерами, оказывающими влияние на развитие МЛУ при раке молочной железы, являются P-гликопротеин (Pgp) (ABCB1, подсемейство В), BCRP (ABCG2, подсемейство G) и MRP1 (ABCC1, подсемейство С). Повышенная экспрессия данных транспортеров была продемонстрирована в клетках опухолевого происхождения, за счёт этого повышается отток лекарственных препаратов за клеточные пределы, что приводит к снижению его внутриклеточной концентрации и тем самым снижению эффективности химиотерапии [31, 4].

ABCB1 и ABCG2. Наиболее охарактеризованным ABC транспортером является P-гликопротеин (Pgp) или АВСВ1 белок, являющийся членом подсемейства B [2]. Экспрессия Pgp была показана для многих тканей человека. Pgp является первым ABC-транспортером, гиперэкспрессия которого была ассоциирована с феноменом МЛУ клеток рака молочной железы [31]. Гиперэкспрессия Pgp приводит к снижению внутриклеточной концентрации препарата, тем самым уменьшая цитотоксичность противоопухолевых препаратов, таких как антрациклины, винка алкалоиды, подофиллотоксины и таксаны [1]. Много информации накоплено также о BCRP (ABCG2), представителе подсемейства G, гиперэкспрессия которого приводит к устойчивости к широкому спектру лекарственных соединений, включая нуклеотидные аналоги [36]. Несмотря на десятилетия исследований данных транспортеров, на сегодняшний день ни одно из клинических испытаний, основанных на ингибировании транспорта лекарственных препаратов, не увенчалось успехом. Более того, клинические испытания с использованием ингибиторов ABCB1, дающих положительный результат in vitro, не были эффективны для пациентов [32].

Рис. 2. а – пример структуры ABC-транспортера, состоящего из двух трансмембранных доменов (ТМД) и двух нуклеотид-связывающих доменов (НСД); б – при связывании АТФ НСД домены соединяются, что приводит к изменению конформации, за счёт которого осуществляется транспорт субстрата из клетки

ABCC – подсемейство белков множественной лекарственной устойчивости (MRP). Другим из выделенных подсемейств ABC-транспортеров является подсемейство C – подсемейство белков множественной лекарственной устойчивости (Multidrug Resistance Protein subfamily, MRP). Данное подсемейство состоит из 9 ABC белков: ABCC1-6, ABCC10-12. Для многих транспортеров подсемейства C на сегодняшний день описана субстратная специфичность, а также продемонстрированы профили множественной лекарственной устойчивости. Основные данные по субстрат-специфичности транспортеров данного подсемейства представлены в табл. 2.

ABCC1. Наиболее хорошо охарактеризованным представителем данного подсемейства является транспортер ABCC1 (MRP1). ABCC1 экспрессируется на высоком уровне в лёгких, семенниках, почках, плаценте, а также в сердечной и скелетных мышцах [16]. Несколько независимых исследований показали, что экспрессия ABCC1 является маркером неблагоприятного прогноза для некоторых типов РМЖ. Было показано, что повышенная на ранних стадиях экспрессия ABCC1 ассоциирована с более коротким временем до рецидива после постхирургической адьювантной химио­терапии [33]. Также было продемонстрировано, что экспрессия ABCC1 не только ассоциирована с уменьшением времени до рецидива, но также коррелирует с общей выживаемостью [14]. Было показано, что уровень экспрессии данного транспортера в опухолях РМЖ пациентов, прошедших прехирургическую адьювантную терапию, значительно выше уровня экспрессии до прохождения терапии [15].

Субстратная специфичность транспортеров подсемейства MRP (ABCC). Таблица объединяет данные различных исследовательских групп [7, 8, 18, 20, 38]

источник