Меню Рубрики

Е кадгерин рак молочной железы

© Д.Л. Ротин, О.В. Паклина, Н.В. Лобанова, Г.Л. Кобяков, М.А. Степанян, 2012
УДК 618.19-006.6:616.831-006.6

Д.Л. Ротин 1 , О.В. Паклина 2 , Н.В. Яобанова 2 , Г.Л. Кобяков 3 , М.А. Степанян 4

1 НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, патолого-анатомическая лаборатория, Москва, Россия

2 ФГУ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, патолого-анатомическое отделение, Москва, Россия

3 НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, 7-е нейрохирургическое отделение, Москва, Россия

4 НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, 6-е нейрохирургическое отделение, Москва, Россия

Реферат. Метастатическое поражение головного мозга — проявление системного онкологического процесса. Среди первичных локализаций рак молочной железы (РМЖ) является частым источником метастазов головного мозга (МГМ). Средняя продолжительность жизни с момента постановки диагноза МГМ составила 7—11 мес. Однако многие молекулярные характеристики опухоли и прогностические факторы для таких больных в настоящее время недостаточно оценены и проанализированы. Цель исследования — выявление основных морфологических и молекулярно-биологических особенностей метастазов головного мозга у больных раком молочной железы (МГМ РМЖ) (60 больных), которым выполнено хирургическое и/или комплексное лечение на базе НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН и ФМБЦ им.А.И. Бур-назяна ФМБА России. Средний возраст больных составил 52 года (29—72 лет). Выявлены основные морфологические варианты строения, молекулярные подтипы МГМ РМЖ в различных возрастных группах. Проанализирована общая и безрецидивная выживаемость в выделенных группах больных. Установлено, что возраст гормонально-рецепторного статуса опухолевых клеток больных с МГМ РМЖ является прогностически значимым критерием, влияющим как на течение основного заболевания, так и на выживаемость.

Ключевые слова: метастазы в головной мозг, рак молочной железы, молекулярная патология, прогноз.

Метастатическое поражение головного мозга — самая частая внутримозговая опухоль и распространенное проявление системного онкологического процесса [1]. Среди первичных локализаций рак молочной железы (РМЖ) занимает 2-е место по развитию метастазов в головной мозг (МГМ), уступая только раку легкого [2]. Пациентки с МГМ РМЖ имеют крайне неблагоприятный прогноз, средняя продолжительность жизни при всех современных методах лечения не превышает 7—11 мес [3, 4, 5].

Частота прижизненной диагностики МГМ РМЖ составляет не более 30%, что в большинстве случаев обусловлено бессимптомным течением заболевания. По данным аутопсии частота обнаружения МГМ РМЖ у онкологических больных находится в пределах 20—40% [5, 6]. Примерно у 80% пациентов МГМ выявляются в виде метахронной опухоли, так как на момент обнаружения метастазов локализация первичного очага верифицирована. Реже первичная опухоль и МГМ диагностируются синхронно, и крайне редко МГМ выявляются ранее первичной опухоли [7, 8].

Процесс метастазирования в головном мозге представляет собой каскад процессов, в каждом из которых присутствуют главенствующие медиаторы, без которых развитие метастазов невозможно. Одним из наиболее неоднозначных является E-cadherin (эпителиальный кадхерин). С одной стороны, это активатор «эпителиально-мезенхимальной трансформации», потеря которого необходима первичной опухоли для диссеминации и «заселения» опухолевых клеток в головной мозг [9]. С другой стороны, это мембранный антиген, выявляющийся в протоковом варианте РМЖ, но отсутствующий в дольковом варианте [10]. Поэтому исследование экспрессии E-cadherin в МГМ РМЖ необходимо как с диагностических, так и прогностических позиций.

Ряд современных публикаций посвящен различным системам оценки прогноза больных с МГМ: Recursive Partitioning Analysis (RPA), Graded Prognostic Assessment (GPA), Basic Score for Brain Metastases (BSBM) [6]. Тем не менее в них не отражены биологические особенности метастазов опухоли, которые, возможно, являются связующим звеном между клиническими данными о пациенте (возраст, локализация, количество), прогнозом и ответом на тот или иной вид противоопухолевой терапии. В связи с морфологической и биологической гетерогенностью первичных опухолей МГМ РМЖ представляют собой также неоднородную группу с различными молекулярными особенностями строения опухолевых клеток и биологическим поведением [11, 12]. МГМ обнаруживаются у трети больных с РМЖ, но многие молекулярные характеристики опухоли и прогностические факторы для таких больных в настоящее время недостаточно изучены и проанализированы [13]. Выявление именно биологических особенностей МГМ РМЖ способно помочь специалистам разработать индивидуальные подходы к лечению и улучшить качество жизни больных с МГМ РМЖ.

Целью настоящего исследования явилось выявление основных морфологических и молекулярно-биологических особенностей метастазов головного мозга рака молочной железы у больных в различных возрастных группах.

Работа выполнена на операционном материале, полученном от 60 больных с МГМ РМЖ, которым было проведено хирургическое и/или комплексное (операция, лучевая и химиотерапия) лечение за период с 2004 по 2008 г. на базе НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН и ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России. Возраст больных колебался от 29 до 72 лет (медиана — 52 года).

Гистологические срезы окрашивали гематоксилином и эозином по стандартной методике. Иммуногис-тохимическое исследование(ИГХ) проводили на серийных парафиновых срезах толщиной 2 мкм по методике, рекомендованной фирмой-производителем с применением моно- и поликлональных антител: к рецепторам эстрогенов (ER), прогестерона (PR), рецептору Her-2-neu, E-cadherin, маркеру проли-феративной активности Ki-67 (клон MiB-1) (DAKO). Использовали систему визуализации EnVision flex (DAKO). Оценка экспрессии рецепторов ER и PR проводилась количественным методом по сумме баллов, складывающейся из доли окрашенных ядер в баллах от 0 до 5 и интенсивности окраски от 0 до 3. Полученная сумма, равная 3 или более, расценивалась как положительная, менее 3 — как отрицательная. Для Ki-67 оценивали процент окрашенных ядер на 100 исследованных ядер.

Оценка экспрессии белка-гена Her-2-neu проводилась полуколичественным методом согласно рекомендациям Американской ассоциации клинических онкологов (ASCO):

(0; 1+) — отрицательная реакция, отсутствие мембранного окрашивания или слабое мембранное окрашивание, менее 30% опухолевых клеток;

(2++) — неопределенная реакция, требующая подтверждения методом FISH, умеренное мембранное окрашивание, более 30% опухолевых клеток;

(3+++) — положительная реакция, однородное интенсивное мембранное окрашивание, более 30% опухолевых клеток.

Для оценки экспрессии E-cadherin использовали полуколичественный метод, основанный на 4-балльной шкале: 0 — негативное окрашивание, 1+ — слабое окрашивание, 2+ — умеренное окрашивание и 3+ — стойкое окрашивание. В итоге образцы с умеренным и выраженным окрашиванием (2+, 3+) принимались за положительные, а образцы с негативным и слабым окрашиванием (0, 1+) — как отрицательные.

Флуоресцентную гибридизацию in situ (FISH-метод) выполняли на парафиновых срезах толщиной 3 мкм с использованием локусспецифической ДНК пробы Her-2 DNA Probe Kit (Path Vysion). После депарафини-рования срезы обрабатывали протеазой, фиксировали в формалине и обрабатывали в спиртах. Денатурация белка осуществлялась в гибридизационной камере при 76°С с последующей гибридизацией при 37°С. Затем срезы промывали в буфере с формамидом, в стандартном солевом растворе, окрашивали красителем DAPI и заключали в монтирующую среду. Сигналы изучали в 20 отдельно лежащих ядрах интерфазных клетках каждого образца. Кариотипический профиль считался нормальным или сбалансированным, если более 50% опухолевых клеток содержали по 2 зеленых и 2 красных сигнала. Наличие амплификации расценивалось при соотношении сигналов Her-2-neu (оранжевых) к CEP (зеленым) > 2,2 и сигналов Her-2-neu в количестве 6—8 в клетке. Для анализа выживаемости использовали метод Каплана—Мейера. Достоверность различий между кривыми выживаемости подтверждали с помощью F-критерия Кокса, с использованием пакета программ Statistica для Microsoft Windows, версия 6.0. За уровень статистической значимости принимали р Результаты и их обсуждение

При анализе анамнестических данных у 31% (ранги 8/26) и 44% (ранги 15/34) больных I и II возрастных групп соответственно выявлены отдаленные экстракраниальные метастазы РМЖ, предшествующие метастатическому поражению головного мозга. Наиболее часто в обеих группах поражались кости и легкие. Метахронное выявление метастазов наблюдалось в 97% (58/60), синхронное — в 3% (2/60). По локализации в головном мозге в обеих возрастных группах преобладали супратенториальные метастазы — 53% наблюдений (32/60). Инфратенториальная локализация выявлена в 17% случаев (10/60). У остальных 30% (18/60) пациентов наблюдалось сочетание супра- и инфратенториальной локализации МГМ.

В исследовании, согласно рекомендации David J. Dabbs, ИГХ-окраска с E-cadherin была использована для дифференцировки между основными гистологическими вариантами строения МГМ РМЖ [10]. Среди МГМ протоковый вариант РМЖ с выраженным мембранным окрашиванием E-cadherin выявлен в 72% наблюдений (43/60) (рис. 1А, Б), дольковый вариант с отсутствием мембранного окрашивания с E-cadherin — в 18% (11/60) (рис. 1В, Г), смешанный (дольково-протоковый) — в 7% (4/60) (рис. 1Д), слизистый рак — в 3% наблюдений (2/60) (рис. 1Е). Наиболее частым вариантом являлся протоковый вариант гистологического строения, что не противоречит литературным данным по первичному РМЖ [14, 15]. При ИГХ-исследовании экспрессия белка-гена к рецепторам ER выявлена в 52% (31/60), PR — в 22% (13/60). При этом в I возрастной группе преобладали гормонально-негативные МГМ, во II — гормонально-позитивные (табл. 1).

Выраженная мембранная экспрессия белка-гена к Her-2-neu преобладала и составила 42% (11/26) и 47% (16/34) в I и II группах соответственно, отсутствие экспрессии наблюдалось в 20% (5/25) и 15% (5/34).

В 38% (23/60) образцов с умеренным мембранным окрашиванием проведено дополнительное FISH-исследование, в результате которого амплификация гена Her-2-neu выявлена в 20% (2/10) МГМ I группы и 38% (5/13) — II группы. Амплификация была представлена увеличением количества сигналов Her-2-neu (рис. 2А) и появлением кластеров (рис. 2Б).

Согласно классификации, принятой в 2011 г. группой ученых в составе A. Godhirsch и др., на основании ИГХ-маркеров все МГМ РМЖ распределили на 5 подтипов: люминальный А (ER+PR+/-Her-, Ki 14%), люминальный Her+ (ER+PR+/-Her+), классический Her+ (ER-, PR-, Her+), триплнегативный (ER-, PR-, Her-2-) [16] . В I возрастной группе преобладал триплнегативный вариант РМЖ, а во II — люминальный Her+ (рис. 3).

Медиана развития метастазов головного мозга с момента диагностики РМЖ у пациенток моложе 50 лет составила 29,5 мес (ранги 5/156). Развитие рецидива метастазов как «локальных», так и отдаленных в этой группе больных наблюдалось в 50% (13/26). У женщин старше 50 лет медиана развития метастазов составила 36 мес (ранги 0/288). Развитие рецидива метастазов РМЖ в этой группе больных наблюдалось у 21% (7/34) женщин. В обеих группах рецидивирова-ние метастатического узла чаще проявлялось в виде продолженного роста опухоли в ложе удаленного метастаза («локальный» рецидив).

Анализ безрецидивной выживаемости в возрастных группах показал достоверно худшую выживаемость среди больных моложе 50 лет (р= 0,019). К примеру, кумулятивная доля выживших спустя 5 мес после верификации МГМ РМЖ составила 0,35 и 0,58 в I и II группах соответственно (рис. 4). Медиана общей выживаемости женщин I группы (8,5 мес) была немного выше, чем во II группе (7 мес). При анализе общей выживаемости с момента диагностики МГМ РМЖ обнаружена тенденция (р=0,39) к большей продолжительности жизни среди больных моложе 50 лет (рис. 5).

Общая выживаемость в течение 3 мес с момента оперативного вмешательства на метастазах в I группе больных составила 65% (17/26), спустя 6 мес — 38% (10/60), аналогичные показатели во II группе — 50% (17/34) и 35% (12/34) соответственно.

При анализе ER+ и ER- МГМ РМЖ выявлена достоверно лучшая общая выживаемость среди больных с опухолями, экспрессирующими белок-ген к рецепторам эстрогена (р=0,026) (см. рис. 5). Медиана общей выживаемости ER-позитивных МГМ РМЖ составила 10 мес, ER-негативных — 6 мес.

Развитие рецидива ER-позитивных и ER-негативных МГМ РМЖ наблюдалось практически в равных соотношениях — 32 и 34% соответственно.

В связи с ростом количества больных с метастатическим поражением головного мозга РМЖ, а также прогрессом современной нейрохирургии, позволяющей оперировать больных данной категории, изучение биологических особенностей МГМ РМЖ является актуальной проблемой медицинского сообщества.

При комплексном изучении анамнестических данных 60 пациенток установлено, что МГМ РМЖ имеют, как правило, метахронный характер. Редко встречается синхронное обнаружение метастаза и первичного РМЖ. В нашем исследовании выявлено 2 аналогичных случая в группе больных старше 50 лет. Возможно, это связано с малыми размерами первичного опухолевого узла в молочной железе и отсутствием симптомов развивающегося онкологического процесса. Нельзя исключить и человеческий фактор, когда сами больные игнорируют или отказываются от своевременного обследования при подозрении на РМЖ. Наиболее частым гистологическим вариантом метастаза был протоковый. Дольковый и дольково-протоковый варианты строения в равной степени встречались в обеих группах больных. Одна из редких форм РМЖ (слизистый рак) обнаружена только в двух наблюдениях в группе пациенток старше 50 лет. Выявленное распределение гистологических вариантов строения МГМ согласуется в процентном соотношении с вариантом первичного РМЖ [16].

Анализ ИГХ-маркеров показал преобладание в группе больных моложе 50 лет триплнегативного рака (ER-, PR-, Her-2-neu-). Медиана возникновения МГМ с момента диагностики первичного РМЖ оказалась на 6,5 мес короче среди больных моложе 50 лет. Развитие рецидива МГМ наблюдалось значительно чаще в этой же возрастной группе. Среди женщин старше 50 лет преобладал люминальный (Her-2-neu+) вариант строения, метастатический процесс в большинстве случаев имел безрецидивное течение. Следует отметить, что в обеих группах отмечено более частое «локальное» рецидивиро-вание метастаза. Это, возможно, обусловлено объективными трудностями в обеспечении доступа к опухолевому узлу при проведении хирургической операции и невозможностью удаления всей опухолевой ткани.

Отмечено, что способность метастатических опухолевых клеток экспрессировать ген-белок к рецепторам ER не влияет на развитие рецидива МГМ РМЖ, так как рецидивировали в равной степени как ER(+)- так и ER(-)-метастазы вне зависимости от возраста. Тем не менее отмечается достоверно лучшая общая выживаемость больных с метастазами, экс-прессирующими ER (р=0,026).

Среди больных моложе 50 лет безрецидивная выживаемость оказалась достоверно хуже (р=0,019), чем в группе старше 50 лет. В отношении общей выживаемости выявлена тенденция к лучшим показателям среди больных I группы по сравнению со II группой, хотя различие кривых не имеет статистической достоверности (р=0,39). Отсутствие достоверности можно связать с малым объемом выборки исследуемых больных, которую планируем расширить при проведении наших дальнейших исследований.

1. В группе женщин моложе 50 лет преобладают ER-отрицательные метастазы головного мозга, а именно триплнегативный вариант фенотипа в сравнении с группой женщин старше 50 лет, где преобладает вариант люминальный Her+.

2. В группе пациенток моложе 50 лет течение МГМ РМЖ имеет более агрессивное течение, с более частым рецидивированием.

3. Способность опухолевых клеток МГМ РМЖ экс-прессировать ER влияет на общую выживаемость и прогноз заболевания.

4. Несмотря на худшие показатели безрецидивной выживаемости среди женщин моложе 50 лет (по сравнению с группой женщин старше 50 лет), имеется отчетливая тенденция к лучшей общей выживаемости.

Таким образом, возраст больных, гормонально-рецепторный статус опухолевых клеток при метастазах головного мозга рака молочной железы являются значимыми факторами прогноза заболевания.

1. Мельникова, Е.А. Метастазы опухолей в головной мозг / Е.А. Мельникова // Нейрохирургия. —2005. — № 3. — С.61—65.

2. Sihto, H. Breast cancer biological subtypes and protein expression predict for the preferential distant metastasis sites: a nationwide cohort study / H. Sihto, J. Lundin [et al.] // Breast Cancer Res. — 2011. — Vol. 13(5). — P.87.

3. Brogi, E. Breast carcinoma with brain metastases: clinical analysis and immunoprofile on tissue microarrays / E. Brogi, C.G. Murphy [et al.] // Ann. Oncol. — 2011. —№ 22(12). — P.2597—2603.

4. Arslan, U.Y. Breast cancer subtypes and outcomes of central nervous system metastases / U.Y. Arslan, B. Oksuzoglu [et al.] // Breast. — 2011. —№ 20(6). — P.562—567.

5. Villa, S. Validation of the new graded prognostic assessment scale for brain metastases: a multicenter prospective study / S. Villa, D.C. Weber [et al.] // Radiation Oncology. — 2011. —№ 6. — P.23.

6. Einstein,D.B. Metastatic Cancer to the Central Nervous System / D.B. Einstein // Oncology. — 2006. — № 7. —P.1621 — 1634.

7. Hutter, A. Brain neoplasms: epidemiology, diagnosis, and prospects for cost-effective imaging / A. Hutter, K.E. Schwetye [et al.] // Neuroimaging Clin. N. Am. — 2003. — № 13(2). — P.237—242.

8. Fidler, I.J. The seed and soil hypothesis; vascularisation and brain metastases / I.J. Fidler, S. Yano [et al.] // Lancet. Oncol. — 2002. —№ 3(1). — P.53—57.

Читайте также:  Женская грудь после удаления рака

9. Cavallaro, U. Cell adhesion in tumor invasion and metastasis: loss of the glue is not enough / U. Cavallaro, G. Christofori // Biochim. Biophys. Acta Rev. Cancer. — 2001. — Vol. 1552 (1). — P.39—45.

10. Dabbs, D.J. Immunogistochemistry / D.J. Dabbs. — 2002. — 673 p.

11. Beasley, K.D. The molecular pathobiology of metastasis to the brain: a review / K.D. Beasley, S.A. Toms // Neurosurg. Clin. N. Am. — 2011. — № 22(1). — P.7—14.

12. Jung, S.Y. Factors associated with mortality after breast cancer metastasis / S.Y. Jung, M. Rosenzweig // Cancer Causes Control. — 2012. — № 23(1). — P.103—112.

13. Реброва. О.Ю. Статистический анализ медицинских данных / О.Ю. Реброва. — М.: МедиаСфера, 2002. — 312 с.

источник

Комплекс E-cadherin / catenin: важный привратник в опухолегенезе рака молочной железы и злокачественная прогрессия

E-cadherin представляет собой клеточный адгезионный белок, который играет важную роль в эпителиальной дифференцировке. Данные из модельных систем показывают, что E-cadherin является мощным ингибитором инвазии / опухоли рака молочной железы. Было установлено, что в соответствии с этой ролью в прогрессировании рака молочной железы частичная или полная потеря экспрессии E-cadherin коррелирует с плохим прогнозом у пациентов с раком молочной железы. Ген E-cadherin (CDH1) расположен на хромосоме человека 16q22.1, регионе, который часто страдает от потери гетерозиготности при спорадическом раке молочной железы. Инвазивные лобулярные карциномы молочной железы, которые обычно полностью отрицательны к E-кадгерину, часто показывают инактивирующие мутации в сочетании с потерей гетерозиготности аллеля CDH1 дикого типа. Мутации были обнаружены на ранних неинвазивных стадиях, что связывание мутаций E-cadherin с потерей контроля роста клеток и определение CDH1 в качестве опухолевого супрессора для подтипа лобулярного рака молочной железы. Канальные раковые опухоли в целом показывают гетерогенную потерю экспрессии E-cadherin, связанную с эпигенетической транскрипционной регуляцией. Предполагается, что микроокружение на инвазивном фронте временно подавляет транскрипцию E-cadherin. Это может быть связано с индукцией неэпителиальных кадгеринов.

Злокачественный рак молочной железы — это заболевание, возникающее в проточном и лобулярном эпителии молочной железы. Межклеточные взаимодействия имеют решающее значение для процессов динамической дифференциации, периодически активируемых в течение жизни в нормальном грудном эпителии, а также для индукции и поддержания дифференцированных тканей у взрослых. В последние несколько лет наблюдается повышенный интерес к адгезии клеток-клеток, опосредованной E-кадгерином, и адгезии клеток-внеклеточных матриц в качестве основных медиаторов эпителиальной дифференцировки.

E-кадгерин представляет собой гликопротеин с большим внеклеточным доменом, содержащим пять субдоменов мозаичного кадгерина, одноимпульсный трансмембранный сегмент и короткий консервативный цитоплазматический домен, который взаимодействует с несколькими белками, которые в совокупности называют катенинами. Некоторые из этих catenins относятся к семейству белков Armadillo, тогда как α-catenins являются молекулами, связанными с вирусом. Центральный домен броненосца либо β-катенина, либо плакоглобина (γ-катенин) непосредственно взаимодействует с карбокси-терминальным цитоплазматическим доменом белка E-cadherin. Одни и те же молекулы броненосца также взаимодействуют с α-катенином, а последние прямо и косвенно связаны с нитчатым актином. Другой бронхиальный катенин, p120ctn, взаимодействует с более мембранно-проксимальным цитоплазматическим доменом кадгеринов. 120-процентный белок участвует в укреплении адгезионных соединений, содержащих кадгерин [1]. В то время как β-catenin является протоонкогеном благодаря его важной роли в сигнальном пути Wnt [2], E-cadherin оказывает сильную роль, препятствующую вторжению, в линии опухолевых клеток и в модельных системах опухоли in vivo [3,4,5 , 6]. Принудительная экспрессия E-кадгерина уменьшала пролиферацию различных клеточных линий карциномы молочной железы [4,7]. Недавно была обнаружена предраковая гиперпролиферация и устойчивая активация каскада Ras-MAPK в коже с тканеспецифической абляцией α-catenin [8].

Грудь E-cadherin выражается у нормальных взрослых в эпителиальных клетках просвета, тогда как экспрессия P-кадгерина ограничивается миоэпителиальными клетками [9,10]. Временная подавление E-cadherin была обнаружена у почтенных дольков, вторгающихся в строму ткани груди [11]. Изменения в нормальной картине экспрессии комплекса E-cadherin / catenin были обнаружены при различных раковых заболеваниях человека. При раке молочной железы, вообще говоря, частичная или полная потеря экспрессии E-cadherin коррелирует с потерей характеристик дифференциации, приобретением инвазивности, увеличением степени опухоли, метастатическим поведением и плохими прогнозами [12,13,14,15]. Однако, принимая во внимание два основных гистологических подтипа рака молочной железы, были найдены различные способы модуляции экспрессии E-cadherin. В то время как инфильтрирующие протоковые раки молочной железы в основном не показывают или только гетерогенно уменьшенную экспрессию E-cadherin, инфильтративные дольковые карциномы молочной железы (ILC) в большинстве случаев (85%) полностью являются E-cadherin-negative [9,16,17,18,19 ]. Другими работниками сообщалось о значительно меньшем отношении E-кадгерин-отрицательных по сравнению с E-кадгерин-положительными образцами ILC [19,20]. Это расхождение может быть частично связано с диагностическим изменением применительно к лобулярным карциномам [21].

В дополнение к потере экспрессии E-кадгерина в ILC наблюдалась одновременная потеря экспрессии α-катенина и экспрессии β-катенина [22]. Интересно, что в меньшинстве (15%) случаев ILC сохраняется экспрессия E-cadherin и catenins. Однако в этих случаях экспрессия E-кадгерина является нетипичной, поскольку она неполяризована (то есть опухолевые клетки окрашиваются по всей поверхности), указывая на дисфункцию нормальных адгезионных свойств клеток [19,20,22]. Интригующим является вывод о том, что, хотя первичные протоковые и лобулярные раковые опухоли молочной железы могут проявлять частичную или полную потерю экспрессии E-кадгерина, их производные метастазы могут проявлять сильную экспрессию E-кадгерина [23, 24]. Это говорит о том, что переходные механизмы подавления E-кадгерина могут быть вовлечены в злокачественные раковые образования без необратимых мутаций гена E-cadherin. Наблюдаемые переключатели экспрессии кадгерина в клеточных линиях рака молочной железы и опухолях также важны [25, 26]. Высококачественные поражения протоковой молочной железы с уменьшенной экспрессией E-cadherin могут проявлять аномальную экспрессию P-кадгерина в люминальных клетках. Более того, снижение экспрессии E-кадгерина в клетках рака молочной железы часто связано с неправильной экспрессией N-кадгерина и кадгерина-11, которые обычно экспрессируются в мезенхимальных клетках. Принудительная экспрессия N-кадгерина в клетках рака молочной железы с положительным E-кадгерином коррелирует с инвазией и подвижностью, что указывает на то, что N-кадгерин играет важную роль в продвижении этих злокачественных признаков [26].

Усилия на аллелотип рака молочной железы показали одновременную потерю гетерозиготности (LOH) на множественных хромосомных участках, причем LOH при 16q является одним из наиболее распространенных событий (52,3%) при спорадическом раке молочной железы [27]. Это указывает на значительную роль генов в этой хромосомной области для создания спорадического рака молочной железы. Ген E-cadherin (CDH1) относится к хромосоме человека 16q22.1 [28]. Соматически приобретенные мутации в CDH1 были обнаружены у примерно 56% дольковых опухолей молочной железы, как правило (> 90%) в сочетании с потерей аллеля дикого типа, в то время как мутации в первичных карциномах грудной железы [28,29] не обнаружены. Большинство из этих соматических мутаций приводят к преждевременным стоп-кодонам в результате вставок, делеций и бессмысленных мутаций. По прогнозам, большинство этих мутаций сдвига рамки и бессмыслицы генерируют секретированные фрагменты E-кадгерина, функциональность этого основного белка клеточной клеточной клетки теряется. Другие связанные с раком мутации E-cadherin также приводят к повреждению белков. Отличительная инвазивная картина роста, характерная для лобулярного рака молочной железы, полностью совместима с этой функциональной инактивацией. Обнаружение того, что потеря иммунореактивности E-cadherin и соответствующих мутаций уже присутствует в ранних неинвазивных лобулярных карциномах in situ (LCIS), интригует [18]. Это указывает на подлинную роль супрессора опухоли для E-cadherin во время спорадического развития рака молочной железы, в дополнение к ранее описанной роли супрессора вторжения. Экспериментальное доказательство эффективности роли в контроле клеточной пролиферации происходит из экспериментов in vitro и in vivo с E-кадгерин-отрицательными клетками рака молочной железы. Принудительная экспрессия E-кадгерина в этих клетках приводила к значительному ингибированию роста как в клеточной культуре, так и в виде опухолей у мышей [4]. Эта уменьшенная способность к росту может быть связана с повышенной экспрессией ингибитора циклинзависимой киназы p27KIP1 [7].

Однако молекулярная основа смешанных типов проточных / лобулярных опухолей молочной железы остается загадочной. Такой смешанный тип рака молочной железы встречается как на стадии развития, так и на месте. Это может указывать на то, что лобулярный компонент в этих конкретных опухолях молочной железы может происходить из карциномы протоков (in situ или инфильтративные варианты) через инактивацию E-кадгерина. Это было бы полностью совместимо с более ранними результатами в карциномах со смешанными желудочками, где мутации E-cadherin наблюдались исключительно в диффузном компоненте опухолей [30].

Можно ожидать, что полная потеря экспрессии E-cadherin приведет к увеличению уровней свободного цитоплазматического или ядерного β-catenin. Ядерные формы β-катенина накапливаются в колоректальных раках из-за мутаций в сигнальном пути Wnt, в том числе мутации мутаций аденоматозного полипоза и стабилизации мутаций β-catenin [2]. Результатом является взаимодействие β-катенина с факторами транскрипции семейства фактора лимфоидного фактора-Т-клеточного фактора в ядре и модуляцией экспрессии генов. Сопутствующая потеря экспрессии α-катенина и экспрессия β-катенина в ILC с мутированным геном CDH1 [22], однако, исключает возможную активацию передачи сигналов Wnt путем накопления свободного цитоплазматического или ядерного β-катенина в этих конкретных случаях рака молочной железы. Действительно, в последнее время стало ясно, что клеточные линии либо лобулярного, либо протокового происхождения с потерей экспрессии E-cadherin не показывают усиленной передачи сигналов Wnt [31]. Тем не менее экспрессия стабилизированной транскрипционно-активной формы β-катенина в молочной железе трансгенных мышей приводила к дифференцировке нормальной железы и индуцировала легкорастущие аденокарциномы с избыточной экспрессией как c-Myc, так и cyclin D1 [32]. Удивительно, но для ILC с дефектным комплексом E-cadherin / catenin, но без детектируемых мутаций E-cadherin до сих пор не было найдено доказательств мутационной инактивации α-catenin или β-catenin [33]. В конфликте с мутационными данными из первичных опухолей также сообщается, что 20% (3/15) линий рака молочной железы протокового происхождения несут инактивирующие мутации E-cadherin в сочетании с LOH [31]. Причина этого расхождения в настоящее время неясна: это может быть отражением отклонения от гистопатологического диагноза или может быть обусловлено гетерогенностью опухолей в первичных карциномах протоков с едва заметным меньшим количеством клеток типа ILC с мутациями E-cadherin. Более того, существование клеточных линий рака молочной железы протоков с потерей функционального E-кадгерина может быть результатом клонирования in vitro клонирования из-за преимущества роста, обеспечиваемого инактивацией гена E-cadherin.

Часто встречающаяся инактивация гена CDH1 в спорадическом ILC груди, а также высокая частота многоцентрового и двустороннего ИЛК или LCIS сильно предполагали, что E-кадгерин является хорошим кандидатным геном-супрессором-кандидатом для фракции наследственных форм рака молочной железы [34 , 35]. Мутации E-cadherin зародышевой линии были идентифицированы в ряде семей с унаследованной предрасположенностью к диффузному раку желудка [36,37]. Подмножество пациентов с этим унаследованным синдромом рака, также называемое наследственным диффузным синдромом рака желудка, проявляет другие виды рака, такие как рак молочной железы и колоректального рака. Конституционные мутации CDH1 в одной семье до сих пор были связаны с развитием метахронного диффузного рака желудка и рака молочной железы лобулярного подтипа [38]. Причина очевидного преобладания рака желудка в этих семьях пока неизвестна; это может быть следствием дифференциальной эффективности инактивации второго аллеля генетическими или эпигенетическими механизмами [39]. Пациенты с диагнозом LCIS последовательно показывают LOH на 16q22.1 и потерю экспрессии E-cadherin, и соматические мутации в гене CDH1 клеток LCIS действительно были зарегистрированы [18,22]. Тем не менее, никакие конституционные мутации не могли быть идентифицированы в большой серии LCIS [40].

Для большинства первичных опухолей молочной железы и клеточных линий гистотипа протоков нельзя было идентифицировать мутации E-cadherin, несмотря на то, что эти опухоли часто демонстрируют поразительно уменьшенный ген E-cadherin и экспрессию белка. Возможные механизмы для объяснения этой сокращенной экспрессии включают перегруппировки хроматина, гиперметилирование и изменения в трансфакторном связывании [41, 42]. Было продемонстрировано, что гиперметилирование промотора CDH1 и перекрывающегося островка 5 CpG коррелирует с потерей экспрессии E-кадгерина на уровне транскрипции для различных линий рака молочной железы и первичных раковых опухолей молочной железы [43]. Кроме того, недавно было сообщено о нескольких инфильтративных дольковых раковых опухолях с метилированными промоторными последовательностями CDH1 [20]. Это могло бы служить вторым событием инактивации гена в сочетании с LOH или соматическими мутациями CDH1, хотя предполагалось также, что метилирование биаллелей также происходит. Лечение двух линий клеток рака молочной железы с помощью ингибитора метилирования ДНК 5-аза-2′-дезоксицитидина приводило к незначительной регуляции уровня мРНК и белка E-cadherin [43]. Интересно отметить, что гетерогенное метилирование этого 5′-CpG-острова, как сообщается, заметно возрастает при злокачественной прогрессии от карциномы протоков in situ до метастатических поражений [44]. Эти эпигенетические изменения кажутся динамическими, поскольку их можно имитировать in vitro в зависимости от микроэнвайронных условий, благоприятствующих либо гомотипической клеточной адгезии (рост как сфероиды), либо инвазии in vitro [45].

Однако пока неясно, можно ли экстраполировать прямое участие гиперметилирования в качестве преобладающего механизма в подавлении экспрессии гена E-cadherin для большинства случаев рака молочной железы, показывая промотор метилированного гена. Действительно, интригует, что экспрессия E-cadherin не может быть восстановлена ​​в гибридах соматических клеток, возникающих в результате слияния между позитивными клеточными линиями E-cadherin и линиями клеток с метилированным неактивным промотором E-кадгерина [46]. Помимо этой доминантной репрессии была замечена невозможность реактивации экспрессии E-кадгерина обработкой 5-аза-2′-дезоксицитидином, что указывает на то, что потеря экспрессии мРНК E-кадгерина связана не только с гиперметилированием [47]. Поддержка механизма транспрессии действует недавно, идентифицируя транскрипционный фактор Snail, связывающийся непосредственно с E2-коробками в промоторе E-cadherin и сильно подавляющий его транскрипцию [48,49]. Улитка высоко экспрессируется в клеточных линиях рака молочной железы с отрицательной обратной связью с E-кадгерином, в том числе с метилированными островами 5 CpG. В этом контексте интересно отметить, что высокая экспрессия интегрин-связанной киназы в эпителиальных клетках молочной железы индуцировала эпителиальный → мезенхимальный переход, который был связан с потерей экспрессии E-кадгерина [50]. Недавно выяснилось, что связанная с интегрином киназа активирует промотор Унайла в клеточных линиях колоректального рака с мутациями аденоматозных полипозных коликов [51]. Более того, сообщалось, что транскрипция гена E-cadherin ингибируется в клетках рака молочной железы сверхэкспрессией erbB2, протоонкоген часто сверхэкспрессируется при раке молочной железы [52]. Трансформирующий фактор роста-β, который играет важную тормозную роль в лобулоальвеолярном развитии при сверхэкспрессии in vivo в молочной железе [53], также способен подавлять транскрипцию E-кадгерина в клетках молочной железы [54, 55]. Поэтому наиболее интересно, что двуручный белок SIP1 (ZEB2) с цинковым пальцем с двусторонним связыванием, который первоначально изолирован на основе его взаимодействия с трансформирующими β-регулируемыми белками Smad-фактора роста, может подавлять E-кадгерин и индуцировать инвазивность [ 56]. Различные E-cadherin-отрицательные линии рака молочной железы и толстой кишки выражают SIP1, в том числе с метилированным промотором E-кадгерина. Поэтому может оказаться целесообразным искать Улитки и SIP1-индуцирующие факторы в микроокружении инвазивных частей злокачественных опухолей молочной железы.

Сегодня, несомненно, инактивация E-cadherin играет важную роль в развитии части спорадического рака молочной железы. Высокий уровень полной и необратимой инактивации E-кадгерина в инфильтративном дольковом раке молочной железы свидетельствует о роли E-кадгерина в качестве подлинного опухолевого супрессора в этом специфическом гистологическом подклассе спорадических молочных желез. Это подтверждается также тем фактом, что E-cadherin уже инактивирован в раннем неинвазивном LCIS, что противоречит модели с ограниченной ролью E-cadherin как только подавителя вторжения. Гетерогенная потеря экспрессии E-кадгерина обычно наблюдается при раке молочной железы протоков. Это отрицательное регулирование, по-видимому, обратимо на уровне транскрипции, что позволяет повторно экспрессировать на вторичном метастатическом участке опухоли. По мере того, как основные механизмы и соответствующие ключевые молекулы становятся последовательно идентифицированными, это открывает возможность разработки противоопухолевых и анти-инвазионных стратегий, направленных на функциональное усиление E-кадгерина при раке молочной железы.

Читайте также:  Народные средства от рака груди в начальной стадии

ILC = инфильтративные лобулярные карциномы молочной железы; LCIS ​​= дольковая карцинома in situ; LOH = потеря гетерозиготности.

источник

Инвазивный дольковый рак составляет до 15% всех форм инвазивного рака молочной железы (РМЖ).

По нашим наблюдениям его истинная частота выше, особенно с учетом наличия полей долькового рака в опухолях с преобладающим протоковым строением.

Последние 20 лет ряд исследователей отмечают повышение частоты долькового РМЖ у женщин в возрасте младше 50 лет, особенно у применяющих гормонозаместительную терапию.

Нет существенных особенностей клинического течения этого варианта рака, хотя отмечено более частое вовлечение центральных отделов молочной железы, а также мультицентричное или билатеральное поражение.

Иногда возникают трудности диагностики этой опухоли. Это обусловлено спецификой гистологического строения долькового рака в отдельных случаях. Прежде всего это наличие массивных полей фиброза в скиррозных подвариантах опухоли, что не позволяет получить информативный материал при пункционной биопсии. Частый мультицентричный тип роста опухоли, состоящей из очень мелких очагов поражения, затрудняет проведение прицельной биопсии.

Для инвазивного долькового рака характерным является пролиферация мелких однотипных клеток, в той или иной степени потерявших способность к адгезии между собой (фото 52, 53).


Фото 52. Инвазивный дольковый рак молочной железы G1. Строение опухоли повторяет строение ацинусов молочной железы. Гематоксилин-эозин, х 200


Фото 53. Инвазивный дольковый рак молочной железы G2. Опухоль состоит из солидных участков, имеющих тенденцию к формированию долек. Гематоксилин-эозин, х 200

Типичной является инфильтрация фиброзной стромы в виде линейных тяжей или концентрических структур вокруг нормальных протоков (фото 54, 55, 56).


Фото 54. Инвазивный дольковый рак молочной железы скиррозного строения G2. Опухоль имеет плотную гиалинизированную строму, клетки рака формируют отдельные цепочки и цуги. Гематоксилин-эозин, х 200


Фото 55. Инвазивный дольковый рак молочной железы скиррозного строения G2. Опухоль имеет плотную гиалинизированную строму, клетки рака формируют отдельные цепочки. Имеется инвазия жировой ткани. Гематоксилин-эозин, х 200


Фото 56. Инвазивный дольковый рак молочной железы скиррозного строения G2. Переневральная опухолевая инвазия. Гематоксилин-эозин, х 200.

Выделяют несколько вариантов роста долькового рака: солидный, альвеолярный и вариант плеоморфного долькового рака. В основе этого роста лежит потеря опухолевыми клетками Е-кадгеринов.

В спорных случаях с целью дифференциальной диагностики между протоковым и дольковым раком молочной железы рекомендовано проводить иммуногистохимическое исследование с антителом против белка Е-кадгерина. Протоковый рак экспрессирует этот белок, а дольковый рак нет.

Когда выявление Е-кадгеринов недоступно, исследователю может помочь изучение гистологического строения опухоли. Если определяют отдельные нормальные протоки, а рак состоит из мелких мономорфных клеток, формирующих тубулярные и линейные структуры в виде дуг, радиально расположенных вокруг протоков типа структур «мишени», то такой рак следует трактовать как инвазивный дольковый рак.

В некоторых случаях строение рака настолько меняется, что его трудно отличить от крупноклеточной лимфомы (фото 57-59).


Фото 57. Инвазивный дольковый рак молочной железы G3. Опухолевые клетки весьма похожи налимфоциты, отмечается диффузная инфильтрация. Размеры клеток разные, однако преобладают мелкие клетки. Гематоксилин-эозин, х 200


Фото 58. Инвазивный недифференцированный рак, вероятно из клеток долек. Клетки рака полиморфные, цитоплазма скудная, однако они более мелкие, чем в протоковом раке, и располагаются разрозненно. Гематоксилин-эозин, х 200


Фото 59. Инвазивный дольковый рак молочной железы G2. Клетки рака мелкие и формируют отдельные цепочки. В строме очаги гиалиноза. Гематоксилин-эозин, х 200

В 70-95% инвазивного долькового РМЖ отмечают позитивную экспрессию рецептора эстрогена, в то время как в протоковом раке этот рецептор выявляют в 70-80% случаев (фото 60). Рецептор прогестерона в обоих гистологических вариантах рака определяют с одинаковой частотой — 60-70%.


Фото 60. Инвазивный дольковый рак молочной железы. Экспрессия рецептора эстрогена (клон 1D5, производство DAKO). Иммуногистохимическое окрашивание, система визуализации EnVision, хромоген DAB. Отмечается позитивное окрашивание ядра опухолевых клеток, х 200

В высокодифференцированном дольковом раке молочной железы экспрессия рецептора эстрогена является наиболее высокой доходя до 100%. В плеоморфном варианте долькового рака (G3) уровень экспрессии рецепторов стероидных гормонов снижается до 10%.

Пролиферативная активность долькового рака молочной железы обычно более низкая, чем протокового. Гиперэкспрессию онкобелка HER-2/neu отмечают крайне редко и только в плеоморфном подварианте долькового рака.

Исследование долькового рака с помощью проточной цитометрии позволило получить данные, свидетельствующие о том, что около 50% случаев долькового РМЖ являются диплоидными.

Другие методы исследования, такие как цитогенетические или сравнительная геномная гибридизация, подтвердили снижение частоты хромосомных аномалий в дольковом раке по сравнению с протоковым. Наиболее частым геномным изменением долькового рака является потеря длинного плеча 16-й хромосомы (выявляют в 63-87% всех случаев).

Ген, кодирующий Е-кадгерин, находится в локусе 16q22. Нормальная работа этого гена обусловливает образование белка, обеспечивающего адгезию зрелого эпителия и дифференцировку клеток. Выявлена четкая корреляция между делецией 16q и потерей экспрессии Е-кадгерина.

Данные иммуногистохимического исследования долькового рака свидетельствуют о том, что в 80-100% случаев происходит полная потеря способности к синтезу указанного белка. В то же время при протоковом раке данные изменения отмечают только в 30-60% случаев.

Учитывая результаты молекулярного анализа, можно отметить, что отсутствие экспрессии к Е-кадгерину в раковых клетках коррелирует с мутацией в сочетании с инактивацией аллеля дикого типа. Альтернативные механизмы также могут вызывать повреждение самого белка и/или кадгеринассоциированных белков.

Изучение ранних стадий развития рака выявило потерю гетерозиготности 16q и экспрессию Е-кадгерина в смешанном протоково-дольковом раке и дольковом раке in situ. Это может быть важным для понимания онкогенеза рака молочной железы и свидетельствует о реальном предшественнике инвазивного рака. Помимо указанных геномных изменений отмечена потеря ряда других, соседних с 16q, локусов.

Захарцева, М.В. Дятел, А.В. Григорук

источник

Нормальные клетки эпителия (красные) в этом фрагменте протока молочной железы мыши образуют разветвленные структуры, в то время как клетки, в которых активен ген Twist1 (зеленые), отделяются от соседних клеток и мигрируют в окружающую среду. (Фото: Eliah Shamir)

Изучая мышиные эпителиальные клетки (тип клеток, наиболее часто подвергающихся раковому перерождению), ученые из Университета Джонса Хопкинса ( Johns Hopkins University ) идентифицировали белок, являющийся причиной отделения клеток от своих соседей и их миграции из здоровой ткани молочной железы. Кроме того, они установили, что удаление клеточного белка-«липучки» Е-кадгерина не приводит к ожидаемой миграции одиночных клеток. По мнению исследователей, полученные ими результаты помогут прояснить молекулярные изменения, необходимые для ракового метастазирования.

Так как эпителиальные клетки дают начало 85 процентам всех случаев рака, эта работа, опубликованная в журнале The Journal of Cell Biology , может пролить свет не только на рак молочной железы, но и на другие виды рака эпителия.

Ученые сосредоточили свое внимание на эпителиальных клетках молочной железы, образующих молочные протоки.

«Чтобы покинуть молочную железу и образовать метастазы в других частях тела, опухолевые клетки должны разорвать свои связи с другими эпителиальными клетками», — объясняет руководитель исследования Эндрю Эвалд (Andrew Ewald), PhD, доцент кафедры клеточной биологии и онкологии в Школе медицины Университета Джонса Хопкинса ( Johns Hopkins University School of Medicine ).

Для своих экспериментов исследователи взяли небольшие кусочки ткани молочных желез нормальных мышей и вырастили их в гелях, имитирующих их естественное микроокружение. Пометив различные типы клеток цветными белками, они, с помощью микроскопа, смогли наблюдать, как в зависимости от генетики изменяется поведение этих клеток.

Первым из изученных ими белков был Е-кадгерин (E-cadherin), находящийся на поверхности большинства эпителиальных клеток и играющий ключевую роль в клеточной адгезии. Е-кадгерин – своего рода липучка, удерживающая вместе эпителиальные клетки, и его отсутствие часто ассоциируется с раком молочной железы человека, поясняет доктор Эвалд.

В одном из экспериментов ученые наблюдали за тем, что происходит в результате удаления этого белка из нормальных клеток молочной железы мыши. Ожидая, что клетки полностью потеряют контакт друг с другом и мигрируют в окружающий гель, исследователи были удивлены, обнаружив, что большинство эпителиальных клеток сохранили межклеточные контакты, хотя их архитектура и морфогенез и нарушились. Некоторые из эпителиальных клеток действительно мигрировали в гель, но, как правило, в виде одиночных «столбиков», которые не теряли связи с основной тканью. Аналогичный результат был получен и на живых мышах.

«Чтобы метастазировать, опухолевые клетки должны начать взаимодействовать с белками за пределами опухоли и в конечном итоге отправиться в самостоятельное путешествие», — говорит ведущий автор исследования Илия Шамир (Eliah Shamir), аспирант лаборатории доктора Эвалда. «Когда мы удалили Е-кадгерин, эпителиальные клетки стали более активно взаимодействовать с белками геля, но они не теряли контакта с остальной частью ткани молочной железы».

Во второй серии экспериментов ученые активировали ген белка Twist1, который, как полагают, оказывает влияние на активность многих генов, необходимых для трансформации групп неподвижных эпителиальных клеток в независимые и мобильные. Результат этой манипуляции, по выражению исследователей, оказался драматичным: в течение 24 часов после включения Twist1 десятки отдельных клеток начали пересекать границу эпителия и мигрировать в окружающий их гель. Когда этот эксперимент был повторен на живых мышах, ученые снова наблюдали аналогичные результаты.

Удивительно, но, когда Twist1 включали в эпителиальных клетках, лишенных Е-кадгерина, клетки уже не могли мигрировать в гель по одиночке. Вместо этого они создавали многочисленные клеточные столбики, не отделявшиеся от ткани молочной железы. Эти результаты говорят о том, что отделение отдельных клеток и индуцируемая Twist1 миграция требуют присутствия Е-кадгерина – белка-липучки, помогающего «склеиванию» эпителиальных клеток.

«Это открытие довольно нелогично, — комментирует доктор Эвалд, — и нам очень хочется понять стоящую за ним биологию».

Так как, как известно, Twist1 влияет на активность многих генов, исследователи начали сужать круг генов, чтобы установить, какие из них отвечает за распространение клеток, свидетелями которого они стали. Они надеются, что эта информация поможет найти новые средства предотвращения метастазирования.

«Нашей целью является улучшение результатов лечения пациентов с метастатическим раком молочной железы, и эта работа приближает нас к ней», — резюмирует доктор Эвалд.

Без экспрессии Twist1 фрагменты протоков ткани молочной железы сохраняют гладкую поверхность (слева). При включении Twist1 клетки быстро отделяются и мигрируют из ткани (справа). Фрагменты ткани выделены из организма одной мыши.

Eliah R. Shamir, Elisa Pappalardo, Danielle M. Jorgens, Kester Coutinho, Wen-Ting Tsai, Khaled Aziz, Manfred Auer, Phuoc T. Tran, Joel S. Bader, and Andrew J. Ewald. Twist1-induced dissemination preserves epithelial identity and requires E-cadherin

источник

В России рак желудка (РЖ) является одной из самых актуальных проблем онкологии. Около 40 тысяч россиян ежегодно умирают от этой патологии. За год в нашей стране регистрируется 48,8 тысяч новых случаев этого заболевания, что составляет около 11 % от всех злокачественных опухолей [1].

РЖ, как правило, возникает спорадически при участии внешних факторов риска, таких как инфекция Helicobacter pylori (HP-инфекция), особенности питания и образа жизни. Однако около 5–10 % пациентов, страдающих РЖ, имеют отягощенный онкологический семейный анамнез. Это, в свою очередь, подразумевает генетическую предрасположенность к развитию таких форм РЖ, как перстневидно-клеточный рак и низкодифференцированная аденокарцинома. В 1998 г. было продемонстрировано, что ген, кодирующий молекулу белка Е-кадгерина (CDH1), является ответственным за высокую распространенность диффузного рака желудка (ДРЖ) во многих поколениях большой семьи маори из Новой Зеландии [11]. Более того, герминальные мутации были обнаружены также у более 90 семей с историей ДРЖ. Выделение наследственного диффузного рака желудка (НДРЖ), ассоциированного с CDH1, привело в 1999 г. к формированию группы ученых разных специальностей, объединившихся в Международный консорциум (International Gastric Cancer Linkage Consortium – IGCLC) по разработке критериев наследственного РЖ. Задачей консорциума была также разработка рекомендаций по диагностике и медико-генетическому консультированию [13].

Всего было идентифицировано свыше 80 различных герминальных мутаций в кодирующем CDH1 регионе. Мутации 1137G>A и 1901C>T были выявлены в шести и пяти различных семьях соответственно. Однако до сих пор не выявлены очевидные корреляции генотипа с фенотипическими проявлениями, а результаты многих исследований указывают на возможность влияния разных мутаций на проявления заболевания и пенетрантность [32, 34]. В противоположность другим синдромам предрасположенности к раку, таким как семейный аденоматозный полипоз, только 50 % CDH1 герминальных мутаций полностью инактивируют эту копию гена (сдвиг рамки считывания или нонсенс мутация). Мутации сайта сплайсинга и миссенс мутации составляют 20 и 30 % соответственно от всего спектра мутаций, и это наталкивает на мысль, что снижение, а не потеря активности Е-кадгерина может уже быть достаточным для инициации заболевания [34]. Герминальные CDH1 мутации являются редкими и оцениваются приблизительно в 1 % от всех случаев РЖ как в популяциях с низкой распространенностью РЖ, так и в странах с высокой распространенностью, таких как Япония, Корея, Италия и Португалия [5].

В России недавно проведено молекулярно-генетическое исследование у 9 пробандов с перстневидноклеточным РЖ. Поиск наследственных мутаций проводился в гене-супрессоре диффузного РЖ – гене CDH1, обнаружена новая наследственная мутация (c.1005delA) и один редкий вариант (с.2253С>Т). Частота наследственных мутаций в выборке Российских пациентов составила 1/9 (11,1 %) [2].

Пенетрантность и клинический фенотип

Классификация Lauren, предложенная еще в 60-е годы, разделила аденокарциному желудка на два основных гистологических типа: 1 – хорошо дифференцированный или интестинальный тип, и 2 – недифференцированный или диффузный тип [21]. Опухоли интестинального типа, как правило, ассоциированы с атрофическим гастритом тела желудка, кишечной метаплазией и чаще встречаются у мужчин в старших возрастных группах. Рак диффузного типа обычно развивается при пангастрите без атрофии, имеет примерно одинаковое соотношение между полами и чаще выявляется в молодом возрасте [21, 25]. Герминальные CDH1 мутации специфически ассоциированы с диффузным типом аденокарцином желудка, но не с другими типами РЖ при отсутствии диффузного компонента [18]. ДРЖ наследуется по аутосомно-доминантному типу среди семей с НДРЖ. Начальная пенетрантность была получена в 11 семьях и оценивала кумулятивный риск ДРЖ в 67 % и 83 % для мужчин и женщин носителей мутации соответственно [32]. Средний возраст наступления заболевания может также варьировать в зависимости от генотипа [29]. Самый молодой случай НДРЖ описан для 14 летнего возраста, а самый старший – для 82 лет. Генетические/эпигенетические вариации и факторы внешней среды являются дополнительными параметрами, модулирующими последствия наследственных CDH1 мутаций. Было обнаружено, что в семьях с НДРЖ с той же частотой выявляется лобулярный рак груди (ЛРГ). Ожидаемая пенетрантность ЛРГ в семьях носителях мутации находится в пределах от 39 до 54 %, но эти цифры получены из малого числа наблюдений и могут быть интерпретированы с осторожностью [32]. CDH1 герминальные мутации были также диагностированы в семьях с НДРЖ у пациентов с колоректальным раком, опухолями легких и слюнных желез [10]. Однако настоящее число раков кроме ЛРГ очень мало, чтобы говорить о значимой ассоциации с НДРЖ.

Главное правило в лечении семей с НДРЖ заключается в пресимптоматической идентификации носителей мутации, проведении профилактической гастрэктомии в определенном возрасте или эндоскопическом наблюдении и терапевтической гастрэктомии в случае обнаружения рака. Опубликовано несколько клинических руководств, рекомендованных для ведения таких пациентов [5, 6].

Клинические критерии, определение мутации и пресимптоматическое тестирование

Первый шаг заключается в определении CDH1 герминальной мутации в семьях с подозрением на НДРЖ. По определению IGCLC ДРЖ считается наследственным, если: 1) у родственников первой или второй степени родства имеется два и более случаев морфологически доказанного диффузного рака, при этом, по крайней мере в одном случае, диагноз установлен в возрасте до 50 лет; 2) у родственников первой или второй степени родства три случая и более доказанного ДРЖ в любом возрасте; 3) симплексный случай (то есть, единственное возникновение в семье) ДРЖ, возникающего в возрасте до 40 лет; 4) индивидуальный или семейный случай ДРЖ или лобулярного рака молочной железы (ЛРМЖ), один из которых диагностирован в возрасте до 50 лет [5, 13]. Герминальные CDH1 мутации определяются примерно в 50 % семей с вышеперечисленными критериями. Brooks-Wilson и соавт. предложили более расширенный набор критериев по включению семей, у которых могут быть такие мутации [6]. Но, даже применяя эти критерии, семьи с герминальными мутациями могут быть пропущены. Поэтому всесторонний скрининг CDH1 мутации требует включения в поиск пограничных семей и случаев. Диагностическое тестирование на наличие известной мутации обычно предлагается членам семьи, начиная с 16 лет (нижняя граница возраста лимитирована дачей информированного согласия) [5]. В этом возрасте риск развития симптоматического ДРЖ составляет менее 1 % [32]. Однако в семьях с доказанным НДРЖ тестирование должно проводиться и в более раннем возрасте, и такие семьи должны рассматриваться с индивидуальным подходом (с учетом зрелости ребенка, беспокойства внутри семьи, тяжести семейного анамнеза и др.).

Читайте также:  Памятка профилактика молочных желез при раке

Профилактическая гастрэктомия – это только возможность предотвратить развитие и/или распространение НДРЖ. Однако не каждый носитель мутации готов перенести такого рода профилактическую инвалидизирующую операцию. Это касается, в основном, молодых пациентов, которые не понимают проблемы и беспокоятся по поводу влияния такого лечения на физическое и психологическое здоровье. Эндоскопическое наблюдение особенно важно в случае отказа от профилактической гастрэктомии и должно проводиться врачом с опытом эндоскопии НДРЖ. Однако эндоскопический контроль может быть проблематичен в случае ДРЖ, так как опухоль может прогрессировать и под нормальной слизистой желудка. Даже поздние стадии рака с вовлечением в процесс тканей, окружающих желудок, могут не вызывать видимых изменений поверхностного эпителия [33]. Тем не менее, ранние стадии НДРЖ, ограниченные слизистой оболочкой желудка, для опытного глаза могут быть заметными и выглядеть бледными, иногда белыми поврежденными участками. Окрашивание во время эндоскопии конго-красным и метилен-синим делает эти белесые участки более видимыми, но ограничивает их применение в рутинной практике из-за предполагаемого канцерогенного эффекта [33]. Таким образом, эндоскопический контроль с использованием стандартной эндоскопии может выявлять подозрительные повреждения, если проводится опытным врачом. В настоящее время широко обсуждается применение узкоспектральной эндоскопии (narrow band imaging – NBI) в плане диагностики патологических изменений слизистой желудка, включая предраковые изменения и ранний РЖ. Однако при эндоскопическом наблюдении существует риск пропустить заболевание и поэтому профилактическая гастрэктомия является рекомендуемой стратегией. По мнению Guilford P. и соавт. такое решение основывается на рекомендации генетиков, дающих заключение о большом риске пропуска рака при эндоскопическом контроле [10]. Если же пациент выбирает наблюдение, то рекомендации должны также включать инструкцию по минимизации общепринятых факторов риска рака, таких как курение, употребление соленой, копченой пищи, а также увеличение в рационе питания овощей и фруктов и улучшение общей физической формы [19]. Более того, в случае выявления H. pylori инфекции, носители мутации должны подвергаться обязательному лечению.

Только тотальная гастрэктомия гарантирует удаление всей слизистой желудка. Стандартная процедура гастрэктомии как для асимптомных пациентов, так и для пациентов с ранним НДРЖ, выявленном при наблюдении, заключается в D2 диссекции с сохранением селезенки и поджелудочной железы, реконструкции с наложением эзофагоеюностомы по Roux-en-Y без создания резервуара из тощей кишки. Такая техника позволяет увеличить время транзита по кишечнику и уменьшить возникающий при отсутствии желудка дефицит всасывания у таких пациентов [24].

Несмотря на отсутствие симптомов у носителей мутации, микроскопическое обследование профилактически удаленного желудка, выявляет множественные очаги перстневидноклеточной карциномы под неповрежденным поверхностным эпителием [7, 14]. Перстневидноклеточная карцинома (ПК) и низкодифференцированная карцинома являются основными подтипами ДРЖ и частью фенотипа НДРЖ. Разное число (от единичных до нескольких сотен) очагов ПК было обнаружено в каждом удаленном желудке с НДРЖ независимо от возраста пациента. Эти очаги, обычно маленькие по размеру (≤ 1 мм в диаметре), ограничиваются слизистой желудка без вовлечения лимфатических узлов (TNM стадия T1a) и состоят в основном из перстневидных клеток (при окраске гематоксилином и эозином опухолевые клетки содержат пустые вакуоли с оттеснением ядра на периферию клетки, вид перстня). В глубокой части таких очагов находятся менее дифференцированные клетки, а более крупные очаги (≥ 3 мм) могут содержать большую пропорцию таких клеток [15]. При проведении эндоскопии такие большие повреждения выглядят белыми поврежденными участками на слизистой [33]. Такие очаги ПК внутри слизистой являются универсальными находками у носителей мутации, поэтому они считаются ранним НДРЖ. В противоположность ранней стадии НДРЖ, поздние стадии НДРЖ (стадия ≥ T3, вовлечение серозной оболочки) гистологически представлены низкодифференцированной карциномой [15, 34]. Таким образом, ПК характерна для ранней стадии НДРЖ. Данный вывод подтверждается детально изученной стадией Т2 (с инвазией с мышечный слой) НДРЖ, которая показывает морфологический спектр с наличием перстневидных клеток в поверхностной слизистой и низкодифференцированных раковых клеток в более глубоких слоях [15, 34]. Такие морфологические находки указывают на то, что прогрессия при НДРЖ связана с приобретением раковой клетки низкодифференцированного фенотипа. Более того, гистология ПК также чаще встречается и на ранних стадиях спорадического ДРЖ в сравнении с более поздними стадиями [16].

Данные по долгосрочному выживанию пациентов с НДРЖ после гастрэктомии еще не доступны, но могут быть рассчитаны на основании данных о выживаемости в случае спорадического ДРЖ. Как сказано выше, пациенты с НДРЖ, прошедшие скрининг или с показаниями к проведению профилактической гастрэктомии, уже имеют ранний НДРЖ. Считается, что диффузный тип карцином, а также ПК имеют более плохой прогноз в сравнении с интестинальным типом рака [25]. Это может быть результатом задержки постановки диагноза ДРЖ, начала заболевания в молодом возрасте и трудностями диагностики ранних стадий ДРЖ. Однако внимательное сравнение интестинального и диффузного типов рака желудка предполагает схожий результат [17]. Более того, большинство исследований обнаружили значительно лучшие исходы для раннего перстневидноклеточного рака в сравнении с опухолями, принадлежащими к другим гистологическим типам [16, 36]. А 5-ти летняя выживаемость пациентов с ранней стадией ПК составляет более 90 % [16]. Послеоперационный прогноз для ранней стадии НДРЖ (при отсутствии метастазов в лимфатические узлы), вероятно, будет прекрасным. Однако очень важно иметь в виду то, что риск развития рака других локализаций у носителей мутации в гене CDH1 пока неизвестен [10].

Женщины – носительницы CDH1 мутации должны наблюдаться в плане выявления лобулярного рака груди (ЛРГ). Из двух основных форм рака груди, дистальной и лобулярной, лобулярный сложнее диагностировать из-за диффузного характера роста и отсутствия микрокальцификации [23]. Ультразвук и магнитно-резонансная томография (МРТ), по сравнению с маммографией, являются более эффективными в плане диагностики ЛРГ [23]. Протоколы наблюдений за женщинами носительницами CDH1 мутации основаны на опыте скрининга семей с мутациями в гене BRCA1, c рекомендацией проводить дважды в год клиническое обследование и ежегодную маммографию совместно с ультразвуком и МРТ у лиц старше 35 лет [10].

Низкоуровневая регуляция Е-кадгерина и начало заболевания

Белок Е-кадгерин, кодируемый геном CDH1, является ключевым компонентом, обеспечивающим адгезивные межклеточные контакты эпителиальных клеток [20]. Потеря активности Е-кадгерина продемонстрирована при многих эпителиальных раках и обычно связана с прогрессией заболевания [8]. В случае НДРЖ (с мелкими очагами перстневидноклеточной карциномы) дефицит Е-кадгерина, возникающий в результате снижения регуляции белка, важен для начала заболевания [15]. Постоянная низкоуровневая регуляция Е-кадгерина указывает на то, что ген CDH1 действует как классический супрессор опухоли. Миссенс мутации, делеции и эпигенетические нарушения (гиперметилирование промотора) относятся к потенциальным механизмам, необходимым для начала заболевания [28].

Дефицит Е-кадгерина, механизмы онкогенеза

Потеря адгезивных свойств эпителиальной пластинки, вследствие низкоуровневой регуляции Е-кадгерина, считается одним из условий прогрессии заболевания [15]. Как дефицит Е-кадгерина может инициировать рост опухоли, пока не понятно. Известно, что потеря адгезивности имеет серьезные последствия на клеточном уровне. Так, межэпителиальные соединения позволяют определять местоположение для правильной дифференцировки, они также необходимы для формирования апикально-базальной полярности (что является отличительным признаком эпителиальных клеток) и обеспечивают фиксированные точки для митотического шпинделя (что необходимо для контроля над клеточным делением) [22, 31]. Полярность клетки влияет на распределение исходных клеточных детерминантов (индукторов специфического пути дифференцировки) к одному полюсу клетки [4]. Направление митотического шпинделя может влиять на равномерность распределения исходных клеточных детерминант между дочерними клетками. Результатом деления могут быть две одинаковые дочерние клетки, т.е. симметричное деление с расположением оси деления параллельно градиенту клетки или асимметричное деление с неравномерным распределением и разделением клеточного градиента осью деления. Определение судьбы клетки особенно важно в контексте биологии стволовых клеток. Стволовые клетки могут регенерировать целые органы из-за их уникальной способности производить две дочерние стволовые клетки (симметричное деление) или одну дочернюю стволовую клетку и одну клетку предшественницу (асимметричное деление), что вызывает дифференцировку [10]. Нарушение баланса между симметричным и асимметричным делением может быть опасным и, как считают многие, лежать в основе малигнизации [3]. В случае возникновения некоторых эпителиальных раков показана роль субпопуляции так называемых раковых стволовых клеток, способных инициировать и поддерживать успешный рост опухоли. Как и нормальные стволовые клетки, недифференцированные раковые стволовые клетки могут производить дифференцированные раковые клетки (асимметричное деление) или повышать свой собственный пул (симметричное деление) на неограниченное время [3]. Пропорция таких раковых стволовых клеток в опухоли определяет ее агрессивность [9, 27]. Учитывая тот факт, что Е-кадгерин важен для межклеточной адгезии, установления полярности и правильного направления митотического шпинделя, считается, что низкоуровневая регуляция CDH1, возможно, оказывает прямой эффект на контроль над делением стволовых клеток и обеспечивает необходимые условия для развития опухоли [10].

Формирование ранних очагов НДРЖ

Ранние очаги НДРЖ имеют очевидное происхождение в верхнем перешейке, части пролиферативной зоны желез желудка (шеечная область) и предполагаемом местонахождении стволовых клеток желудка [15]. Раковые клетки, расположенные близко к верхнему перешейку, являются пролиферативными, часто плохо дифференцированными, и ведут к образованию типичных перстневидных клеток, локализованных в поверхностной слизистой желудка. В такого рода очагах типичные перстневидные клетки составляют подавляющее большинство [15]. В отличие от многих других карцином на начальных стадиях развития ранний НДРЖ характеризуется гипопролиферативностью. Другая отличительная особенность заключается в том, что ранний НДРЖ развивается в пределах собственной пластинки, хотя обычно раковые клетки проникают через базальную мембрану, что классифицирует такое повреждение как малигнизацию. Более того, такие очаги не экспрессируют протеины, ассоциированные с инвазией, что наблюдается на более поздних стадиях НДРЖ (стадия ≥ T1b, с вовлечением подслизистого слоя). Humar B. и соавт. объясняют это тем, что пролиферирующие раковые клетки, расположенные близко к перешейку, первоначально происходят из шейных клеток слизистой желудка, которые, созревая, превращаются в пепсиногенпродуцирующие главные клетки [15]. В нормальных условиях пепсиноген секретируется в просвет желудка, однако, ранние раковые клетки теряют свою полярность и начинают выделять пепсиноген во всех направлениях. Это приводит к частичному перевариванию основной мембраны и образованию окон, через которые клетки, потерявшие адгезивные свойства, могут проникать в собственную пластинку. Таким образом, возможно формирование ранней стадии НДРЖ происходит из региона стволовых клеток желудка с дифференцировкой к неделящимся перстневидным клеткам с низким инвазивным потенциалом. По мнению Guilford P. и соавт. это объясняет наличие длительного асимптомного течения раннего НДРЖ у носителей CDH1 мутации и значительно лучший прогноз, связанный с выявлением ранней перстневидноклеточной карциномы [10].

Прогрессирование очагов рака, локализованных внутри слизистой в подслизистую оболочку, связано с приобретением опухолью низкодифференцированного фенотипа. Значительное число низкодифференцированных клеток в начале заболевания встречаются в больших очагах внутри слизистой и часто демонстрируют морфологию по типу мезенхимальной. В противоположность перстневидным клеткам, низкодифференцированные клетки экспрессируют активную c-Src киназу, являющуюся индуктором эпителиально-мезенхимальных переходов (EMTs) с инвазивным раковым фенотипом. Активация c-Src в основном наблюдается на более поздних стадиях, указывая на то, что киназы имеют отношение к прогрессированию заболевания [15]. Более того, низкодифференцированные клетки также экспрессируют Fak, Stat3 и мезенхимальный маркер фибронектин. К другим протеинам, ассоциированным с инвазией, которые также определяются на низкодифференцированных клетках, но не на перстневидных, относятся Mmp-2 и Mmp-9. Таким образом, между низкодифференцированными и перстневидными клетками внутри слизистой существуют различия, что говорит о «ленивой» природе последних. Эти находки говорят также о том, что одна низкоуровневая регуляция CDH1 не индуцирует эпителиально-мезенхимальный переход в ткани желудка. Что же приводит к активации c-Src киназы и к индукции эпителиально-мезенхимального перехода, неизвестно. Данные, полученные при изучении спорадических случаев заболевания, предполагают амплификацию 20q, региона, включающего c-Src ген с переходом от перстневидноклеточной карциномы к низкодифференцированному раку [29]. Такого рода эпителиально-мезенхимальные переходы могут быть видны в больших очагах внутри слизистой и при проведении эндоскопии выглядеть в виде бледных пятен (возможно из-за уменьшения кровоснабжения и гипоксии). Гипоксия, в свою очередь, может также выступать в качестве индуктора эпителиально-мезенхимальго перехода и может способствовать прогрессии заболевания [26].

Эндоскопическое наблюдение или профилактическая гастрэктомия значительно сократили число смертей от РЖ в пораженных семьях. Однако эндосокпическое наблюдение ДРЖ сопряжено с риском пропуска заболевания. Хотя молекулярная биология и предполагает, что ранний НДРЖ «ленив», однако потенциал таких очагов к прогрессированию остается непредсказуемым [10]. Профилактическая гастрэктомия, с одной стороны, устраняет этот риск, но с другой – может добавлять его в послеоперационном периоде. Ожидается, что применение новых молекулярных технологий поможет в описании биологии перстневидных и низкодифференцированных раковых клеток и их окружения. Такого рода знания должны позволить разработать in vivo маркеры, характерные для перстневидных клеток, с целью улучшения их обнаружения при проведении эндоскопии. Это может быть полезным и для выявления очагов перстневидноклеточной карциномы при диагностике спорадических случаев заболевания. Несмотря на то, что РЖ занимает 2-ое место по причине смерти от рака во всем мире, до сих пор не существует химиотерапевтических агентов, воздействующих на эту патологию. Однако молекулярные исследования НДРЖ выявили новые потенциальные мишени, приемлемые и для ДРЖ. Например, роль ингибитора c-Src киназы исследуется при других раках и показывает благоприятный токсикологический профиль [12]. Ингибитор c-Src может подавить инвазию очагов внутри слизистой в подслизистый слой и теоретически может отложить проведение гастрэктомии. Более того, изучение эпигенетических поломок, вероятно, скажется на выявлении этиологических причин НДРЖ и сможет открыть пути к разработке новых эпигенетических лекарств, таких, как агенты деметилирования и ингибиторы гистондецетилазы (histone deacetylase) [37].

Обновленные в 2015 г. Международные Рекомендации включают пересмотренные критерии тестирования CDH1 (с учетом первой степени и второй степени родства): 1) семьи с двумя или больше пациентов с раком желудка в любом возрасте, один подтвержденный НДРЖ; 2) лица с НДРЖ в возрасте до 40 лет и 3) семьи с диагнозами НДРЖ и лобулярного рака груди (один диагноз в возрасте до 50 лет). Кроме того, тестирование CDH1 необходимо у пациентов с двусторонним или семейным ЛРГ в возрасте до 50 лет, пациенты с ДРЖ и расщелиной губы или нёба, и лица с предшественниками перстневидно-клеточной карциномой. Учитывая высокий уровень смертности, связанный с инвазивной стадией, профилактическая тотальная гастрэктомия в рекомендуется для лиц с патогенными CDH1 мутациями. Наблюдение рака молочной железы с ежегодной МРТ груди, начиная с возраста 30 для женщин с мутацией в CDH1 рекомендуется. Стандартное эндоскопическое наблюдение рекомендуется для тех, у кого невозможна резекция желудка в текущий момент времени, лицам с вариантами CDH1 неопределенного значения и тех, кто соответствует критериям ДРЖ без герминальных мутаций [35].

источник