Молекулярно-генетическая
диагностика рака яичников
BRCA-тестирование

 

 

 

<к.м.н. Демидова И.А., заведующая лабораторией молекулярной биологии ГБУЗ «МГОБ №62 ДЗМ»

Риск развития рака яичников при носительстве мутаций BRCA

Согласно публикациям наиболее авторитетных западных авторов, от 10 до 15 % рака яичников (РЯ) считаются наследственно обусловленными (Honrado et al., 20051, Lynch et al., 20092). Большинство из них ассоциируется с герминальными мутациями двух генов: BRCA1 и BRCA2 (Breast Cancer1 и Breast Cancer2), нарушение функции которых приводит к возникновению «наследственного синдрома рака молочной железы (РМЖ) и яичников». Носительницы мутаций BRCA1, BRCA2 имеют крайне высокий риск развития РЯ: к 50 годам РЯ имеют риск заболеть 20 % женщин, и к 70 годам жизни этот риск возрастает и составляет 50 % (Easton D, 199421, Ford D, 199522).

В норме оба гена являются ключевыми участниками системы репарации двойных разрывов ДНК при повреждении последней различного рода экзогенными факторами (рис. 1). Способность предотвращать ошибки при сборке молекулы ДНК позволяет отнести эти гены к группе опухолевых супрессоров. Врожденная потеря активности одной аллели до определенного момента компенсируется другими участниками репаративного механизма, однако возникновение нарушений функции второй аллели того же гена или других генов, задействованных в системе репарации, приводит к развитию опухоли (Zhang J, 20133). Пока не до конца ясно, почему именно молочная железа и яичники являются органами-мишенями онкогенеза у носителей мутаций BRCA1 и BRCA2. Возможно, последние исследования, выявившие уникальные особенности эпигенетической регуляции пролиферативной активности эпителиальных клеток молочной железы и яичников и ее связь с функцией BRCA1 и BRCA2, помогут ответить на этот вопрос (Maxwell CA, 20114, Li D, 20135).

Рисунок 1. Механизм репарации, участниками которого являются BRCA1 и BRCA2 (по Meindl A, 201123)

Виды мутаций генов BRCA1 и BRCA2 в разных этнических популяциях

Мутации, возникающие в генах BRCA1 и BRCA2, весьма разнообразны, однако приводят к одному результату: образованию неполноценного протеина, неспособного к выполнению своих функций. Интересным фактом является существенная разнородность типов генетических нарушений в разных этнических популяциях. Так, если в большинстве стран Западной Европы мутации генов BRCA1 и BRCA2 могут располагаться в любой части гена и по сути являются уникальными в каждом конкретном случае, то в таких странах, как Израиль, Исландия, Россия, наблюдается так называемый эффект основателя (founder effect). Сущность эффекта основателя заключается в том, что внутри популяции циркулирует ограниченное количество генетических нарушений, передающихся по наследству. Этот феномен свидетельствует об определенной закрытости этноса и относительной редкости смешанных браков. Безусловно, степень закрытости различна, о чем свидетельствует различное количество циркулирующих мутаций и частота их встречаемости в популяции. Так, в Израиле около 2,5 % евреев ашкенази являются носителями трех основных мутаций: BRCA1 185delAG (1 %), BRCA1 5382insC (0,1 %), BRCA2 6174delT (1,4 %) (Levy-Lahad, 19976). В Исландии практически исключительно встречается мутация BRCA2 999del5, ее носителями являются около 0,6 % населения (Thorlacius, 19977). В России, как и в большинстве государств с преимущественно славянским населением, наиболее распространена мутация BRCA1 5382insC, встречающаяся приблизительно у 0,1 % жителей и выявляющаяся почти в 70 % случаев наследственного РМЖ и РЯ. Эта мутация впервые появилась около 1800 лет назад в Скандинавии или на севере России и далее распространилась более чем в 14 этнических группах, включая русскую (рис. 2) (Hamel, 20118). Значительно реже встречаются мутации BRCA1 185delAG (причем отличающиеся по гаплотипу от мутации израильской) и BRCA1 4153delA; мутации гена BRCA2 в России еще более редки, причем эффект основателя для этого гена не характерен (Любченко Л. Н., 20099, Sokolenko A. P., 201010).

Рисунок 2. Доля мутации c.5266dupC (5382insC) в общем спектре наследственных мутаций в гене BRCA1 в популяциях различных стран Европы (по Hamel N, 20118

Встречаемость мутаций BRCA1/BRCA2 при РЯ

Следует отметить, что частота встречаемости и распределение мутаций BRCA1 и BRCA2 у больных РМЖ и РЯ значительно отличаются. Обследование больных РЯ показало: среди 54 больных с семейным анамнезом частота мутаций составила 72 % (!), а в группе из 101 пациентки без какого-либо анамнеза – 16,8 %, причем 14,6 % от всех мутаций составляли неповторяющиеся нарушения в гене BRCA1 (Любченко Л. Н., 20099). Похожие результаты были получены Е. Суспицыным и соавт. при поиске фаундерных мутаций у 354 больных РЯ из двух регионов России. Мутации были обнаружены у 33 пациенток из 266 без семейного анамнеза (12,4 % случаев) (Suspitzin et al., 200911).

Эти данные также подтверждаются несколькими исследованиями польских ученых, в особенности Ratajska и соавт., проведенными в группе из 123 пациенток со спорадическим РЯ. Используя метод секвенирования следующего поколения, авторы обнаружили мутации BRCA1/BRCA2 у 14,9 % больных без семейного анамнеза, причем 35 % из них оказались уникальными (Ratajvska et al., J Appl Genet, 201512). Этот факт особенно примечателен с учетом наличия в польской популяции такого же фаундерного эффекта, как и в славянской российской (Gorski et al., 200013). Обнаружение подобного феномена делает необходимым более тщательное обследование пациенток с РЯ, причем семейный анамнез в данном случае не должен иметь привычного определяющего значения. Кстати, по данным Ratajska и соавт., ранний возраст развития РЯ также не является фактором, свидетельствующим о его связи с мутациями BRCA1/BRCA2. Из 20 пациенток-носительниц у 8 (40 %) РЯ был диагностирован после 60 лет.

Кроме того, в течение длительного времени явно недооценивалось значение соматических мутаций BRCA1/BRCA2 при РЯ, хотя описаны они довольно давно (Foster, 199614, Berchuk, 199815). Структура соматических мутаций при РЯ несколько другая и частота их существенно выше. Так, по данным, опубликованным The Cancer Genome Atlas, не менее 6 % мутаций определялось только в опухолевой ткани яичников, причем в нескольких случаях соматические мутации BRCA1 сочетались с герминальными в BRCA2 и наоборот. Как правило, во всех случаях отмечались точечные мутации либо небольшие делеции/инсерции (TCGA Nature, 201116). Такие же данные были получены австралийскими исследователями (6 % в неотобранной группе РЯ), причем в небольшой группе пациенток, сохранявших чувствительность к терапии препаратами платины даже в 3 линии, частота таких мутаций составила 25 % (Alsop, 201217). Эти данные подтверждают необходимость обязательного исследования при РЯ не только клеток крови для поиска герминальных мутаций, но и опухолевой ткани для выявления соматических нарушений.

Клинические особенности РМЖ и РЯ, обусловленных мутациями BRCA1/BRCA2

BRCA-ассоциированный РЯ у пациенток-носительниц, как правило, является серозной аденокарциномой и не имеет специфических клинических и гистопатологических отличий от спорадических случаев (Tobias D, 200018).

Кроме семейного анамнеза, на возможность носительства мутаций генов BRCA1 и BRCA2 могут указывать следующие факторы: раннее развитие РМЖ (до 45 лет), синхронный или метахронный РМЖ и РЯ, двустороннее поражение молочных желез, трижды негативный тип РМЖ с базально-клеточными маркерами. Важность выявления наследственных форм рака, ассоциирующихся с мутациями BRCA1 и BRCA2, диктуется не только необходимостью профилактического обследования родственников больной (тем более что в РФ государственная программа профилактического ведения здоровых носителей отсутствует). Это необходимо для правильного выбора лечебной тактики уже заболевших женщин. Как правило, РЯ у носителей исключительно чувствителен к терапии препаратами платины, что позволяет в большинстве случаев добиться существенного регресса опухоли. Кроме того, третью фазу клинических испытаний проходят препараты из новой группы PARP-ингибиторов, показавшие высокую эффективность именно у пациенток с РЯ с мутациями BRCA1/BRCA2. Один из PARP-ингибиторов, олапариб, уже зарегистрирован на территории Российской Федерации для поддерживающей терапии платиночувствительных рецидивов серозного высокозлокачественного рака яичников у больных с мутациями BRCA1/2 и активно применяется в российской лечебной практике25,26.

Таким образом, проведение генетического тестирования у пациенток с РМЖ и РЯ, предположительно обусловленными мутациями BRCA1/BRCA2, является не предметом академического интереса, а насущной необходимостью, позволяющей выделить особую группу больных, требующих специфического лечения. При этом больные РЯ заслуживают еще более пристального внимания и должны обследоваться на наличие мутаций в 100 % случаев при серозном и/или эндометриоидном высокозлокачественном раке яичников (рекомендации RUSSCO, 201725).

Методы тестирования мутаций BRCA1 и BRCA2

Принципиально методы тестирования мутаций BRCA1и BRCA2 при проведении исследований в популяциях с эффектом основателя могут быть разделены на 2 группы. Первая представляет собой классическое секвенирование либо полной последовательности гена, либо определенных зон интереса (задействованных экзонов при эффекте основателя), вторая – аллель-специфическую ПЦР на наиболее распространенные мутации. Эти методы способны выявлять короткие делеции/инсерции (indels) и однонуклеотидные замены, представляющие собой практически весь известный спектр мутаций в российской популяции.

Оба подхода имеют свои достоинства и недостатки, отраженные в таблице 1. Следует особо отметить, что все эти методы многократно проверены в национальных исследованиях и не нуждаются в дополнительной валидации.

В настоящее время проходит клиническую валидацию метод секвенирования следующего поколения, основные характеристики которого также приведены в таблице 1. Учитывая высокую эффективность метода и постоянно снижающиеся цен

Кроме того, существует еще один особый тип мутаций BRCA1/BRCA2 – так называемые длинные делеции генов, не определяемые ни секвенированием, ни аллель-специфической ПЦР. Для выявления мутаций такого типа требуется применение метода MPLA (мультиплексная лигаза-зависимая амплификация зонда), однако для российской популяции частота этих мутаций невысока, согласно данным промежуточного анализа наблюдательного российского исследования OVATAR составила 1,4 % (2/142)24. Результаты исследований близкой нам генетически польской популяции говорят о том, что число их должно быть невелико: 3,7-4,8 % от всех обнаруживаемых нарушений BRCA1/BRCA2 (Ratajska et al., 200820; Rudnicka et al., 201319).

е его становится весьма актуальным с учетом высокой частоты носительства мутаций BRCA1/BRCA2 у больных РЯ, особенно принимая во внимание тот факт, что существенная часть этих мутаций может быть уникальной и недоступной для исследования методами аллель-специфической ПЦР. Конечно, не последнюю роль в рациональности такого подхода имеет появление дополнительной эффективной терапевтической опции для этих пациенток – возможности терапии ингибиторами PARP.

 

Таким образом, для российской популяции, как для популяции с ярко выраженным эффектом основателя, при обследовании пациенток с РЯ наиболее рациональными методами являются целевое секвенирование участков генов с наиболее распространенными мутациями (встречающимися с частотой более 1 %) или применение аллель-специфической ПЦР на те же мутации. Использование полного секвенирования BRCA1 и BRCA2 для всех пациенток с РМЖ пока является не совсем оправданным с точки зрения временных, материальных затрат и ожидаемого крайне незначительного увеличения количества обнаруженных уникальных мутаций. Совершенно другая ситуация складывается для больных РЯ. В этом случае применение секвенирования следующего поколения кажется весьма оправданным, учитывая большое количество уникальных мутаций (в том числе соматических), невыраженную связь с семейным анамнезом и возрастом и открывающуюся для них новую возможность применения эффективной таргетной терапии.

Таблица 1.Методы выявления герминальных мутаций генов BRCA1 и BRCA2

Литература

  1. Honrado E, Benítez J, Palacios J. The molecular pathology of hereditary breast cancer: genetic testing and therapeutic implications. Mod Pathol. 2005 Oct;18(10):1305-20. Review.
  2. Lynch HT, Casey MJ, Snyder CL, Bewtra C, Lynch JF, Butts M, Godwin AK. Hereditary ovarian carcinoma: heterogeneity, molecular genetics, pathology, and management. Mol Oncol. 2009 Apr;3(2):97-137. Review
  3. Zhang J, Shi Y, Lalonde E, Li L, Cavallone L, Ferenczy A, Gotlieb WH, Foulkes WD, Majewski J. Exome profiling of primary, metastatic and recurrent ovarian carcinomas in a BRCA1-positive patient. BMC Cancer. 2013 Mar 22;13:146.
  4. Maxwell CA, et al. Interplay between BRCA1 and RHAMM regulates epithelial apicobasal polarization and may influence risk of breast cancer. PLoS Biol. 2011 Nov;9(11)
  5. Li D, Bi FF, Cao JM, Cao C, Li CY, Yang Q Effect of BRCA1 on epidermal growth factor receptor in ovarian cancer. J Exp Clin Cancer Res. 2013 Dec 9;32:102.
  6. Levy-Lahad E1, Catane R, Eisenberg S, Kaufman B, Hornreich G, Lishinsky E, Shohat M, Weber BL, Beller U, Lahad A, Halle D. Founder BRCA1 and BRCA2 mutations in Ashkenazi Jews in Israel: frequency and differential penetrance in ovarian cancer and in breast-ovarian cancer families Am J Hum Genet. 1997 May;60(5):1059-67
  7. Thorlacius S1, Sigurdsson S, Bjarnadottir H, Olafsdottir G, Jonasson JG, Tryggvadottir L, Tulinius H, Eyfjörd JE. Study of a single BRCA2 mutation with high carrier frequency in a small population. Am J Hum Genet. 1997 May;60(5):1079-84.
  8. Hamel N et al. On the origin and diffusion of BRCA1 c.5266dupC (5382insC) in European populations. Eur J Hum Genet. 2011 Mar;19(3):300-6.
  9. Любченко Л.Н. Наследственный рак молочной железы и/или яичников: ДНК-диагностика, индивидуальный прогноз, лечение и профилактика. [Диссертация] Москва, 2009
  10. Sokolenko AP et al. Hereditary breast-ovarian cancer syndrome in Russia Acta Naturae. 2010 Oct;2(4):31-5.
  11. Suspitsin EN et al. High frequency of BRCA1, but not CHEK2 or NBS1 (NBN), founder mutations in Russian ovarian cancer patients. Hered Cancer Clin Pract. 2009 Feb 25;7(1):5
  12. Ratajska M et al. Mutational analysis of BRCA1/2 in a group of 134 consecutive ovarian cancer patients. Novel and recurrent BRCA1/2 alterations detected by next generation sequencing. J Appl Genet. 2015 May;56(2):193-8.
  13. Gorski B et al. Founder mutations in the BRCA1 gene in Polish families with breast-ovarian cancer. Am J Hum Genet. 2000 Jun;66(6):1963-8.
  14. Foster KA et al. Somatic and germline mutations of the BRCA2 gene in sporadic ovarian cancer. Cancer Res. 1996 Aug 15;56(16):3622-5.
  15. Berchuk A et al. Frequency of germline and somatic BRCA1 mutations in ovarian cancer. Clin Cancer Res. 1998 Oct;4(10):2433-7
  16. Cancer Genome Atlas Research Network. Integrated genomic analyses of ovarian carcinoma. Nature. 2011 Jun 29;474(7353):609-15.
  17. Alsop K, et al. BRCA mutation frequency and patterns of treatment response in BRCA mutation-positive women with ovarian cancer: a report from the Australian Ovarian Cancer Study Group. J Clin Oncol. 2012 Jul 20;30(21):2654-63
  18. Tobias DH et al. Founder BRCA 1 and 2 mutations among a consecutive series of Ashkenazi Jewish ovarian cancer patients. Gynecol Oncol. 2000 Aug;78(2):148-51.
  19. Rudnicka H. et al. Large BRCA1 and BRCA2 genomic rearrangements in Polish high-risk breast and ovarian cancer families. Mol Biol Rep. 2013 Dec;40(12):6619-23.
  20. Ratajska M, Brozek I, Senkus-Konefka E, Jassem J, Stepnowska M, Palomba G, Pisano M, Casula M, Palmieri G, Borg A, Limon J. BRCA1 and BRCA2 point mutations and large rearrangements in breast and ovarian cancer families in Northern Poland. Oncol Rep. 2008 Jan;19(1):263-8
  21. Easton DF, Narod SA, Ford D, Steel M. The genetic epidemiology of BRCA1. Breast Cancer Linkage Consortium. Lancet. 1994 Sep 10;344(8924):761
  22. Ford D, Easton DF, Bishop DT, Narod SA, Goldgar DE. Risks of cancer in BRCA1-mutation carriers. Breast Cancer Linkage Consortium Lancet. 1994 Mar 19;343(8899):692-5.
  23. Meindl A, Ditsch N, Kast K, Rhiem K, Schmutzler RK. Hereditary breast and ovarian cancer: new genes, new treatments, new concepts. Dtsch Arztebl Int. 2011 May;108(19):323-30
  24. Tyulyandina A. et al. Comprehensive analysis of germinal and somatic mutations in BRCA1 / 2 genes in patients with ovarian cancer: an interim analysis of the prospective observational study OVATAR J Clin Oncol 35, 2017 (suppl; abstr e23109)
  25. Практические рекомендации по лекарственному лечению злокачественных опухолей (RUSSCO)/под редакцией: В.М. Моисеенко. - М., Общероссийская общественная организация "Российское общество клинической онкологии", Фонд «Онкоконгресс» «Злокачественные опухоли», том 7, №3 2017, спецвыпуск 2, 656с
  26. Инструкция по медицинскому применению препарата Линпарза, капсулы 50 мг (ЛП-003716 от 11.07.2016 с изменениями от 07.08.2017) с учетом изменения 1.

 

LYN_ RU-3965_7/05/2018