Некоторые клинико-морфологические и молекулярно-генетические аспекты у пациенток с клиническими признаками наследственного рака молочной железы
- Авторы: Шатова Ю.С.1, Чеботарёва Е.А.1, Златник Е.Ю.1, Новикова И.А.1, Водолажский Д.И.1, Дженкова Е.А.1
-
Учреждения:
- Ростовский научно-исследовательский онкологический институт
- Выпуск: Том 99, № 2 (2018)
- Страницы: 224-229
- Тип: Теоретическая и клиническая медицина
- Статья получена: 30.03.2018
- Статья опубликована: 15.04.2018
- URL: https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/8410
- DOI: https://doi.org/10.17816/KMJ2018-224
- ID: 8410
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Цель. Изучить клинико-морфологические и молекулярно-генетические характеристики клинически наследственного рака молочной железы с подтверждённой мутацией и без подтверждённой мутации BRCA1, BRCA2 в сравнении со спорадическим раком молочной железы.
Методы. В исследование была включена 191 пациентка с верифицированным раком молочной железы I-IIа стадии и клиническими признаками наследственного рака молочной железы. В целях выявления мутаций в генах ВRCA1/2 выполняли молекулярно-генетический анализ дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) из лейкоцитов периферической крови.
Результаты. Суммарная частота мутаций в генах BRCA1 и ВRCA2 составила 14,1% общего числа обследованных пациенток. Наиболее часто встречающаяся мутация при клинически наследственном раке молочной железы у жителей Ростовской области - 5382insC в гене BRCA1, что соответствует общероссийским данным. Были выявлены также общие отличительные черты наследственного рака молочной железы в сравнении со спорадическим раком молочной железы: молодой возраст на момент манифестации заболевания, высокая частота тройного негативного рака, бесплодие в анамнезе, повышенный уровень экспрессии р53 и рецепторов андрогенов, сниженные содержание анеуплоидных клеток и индекс пролиферации в опухоли.
Вывод. По ряду клинико-морфологических и молекулярно-генетических показателей клинически наследственный рак молочной железы отличается от спорадического рака молочной железы. Данные показатели могут быть в перспективе использованы как критерии для отбора больных клинически наследственным раком молочной железы без подтверждённой мутации BRCA1/2 по стандартной панели для более углублённого генетического обследования.
Ключевые слова
Полный текст
Рак молочной железы (РМЖ) среди многочисленных заболеваний у представительниц женского пола представляет очень серьёзную проблему из-за очень высокой заболеваемости и смертности от него [1]. На современном этапе РМЖ нельзя рассматривать как единообразное заболевание [2]. Существуют данные о корреляции известных клинических и фенотипических различий на уровне экспрессии генов [3].
Ещё в 1980-х годах «наследственный РМЖ» (НРМЖ) был выделен как особая нозологическая единица. Этиопатогенетический механизм развития НРМЖ опосредован нарушениями в генах репарации дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) различной степени пенетрантности [4]. По полученным ранее данным, большинство случаев клинически НРМЖ ассоциировано с мутациями в генах BRCA1/2 [5, 6].
Кроме того, выделена стандартная панель исследования, включающая тестирование определённых экзонов, мутации в которых наиболее часто встречаются среди европейцев. Разработаны методики полногеномного секвенирования, однако их рутинное применение ограничено высокой стоимостью исследования [7, 8]. Нерешёнными остаются и вопросы применения прогностических маркёров и предикторов у больных клинически НРМЖ в ежедневной практике онколога [9, 10].
В исследование была включена 191 пациентка с верифицированным РМЖ I–IIа стадии и клиническими признаками НРМЖ, которые проходили лечение в Ростовском научно-исследовательском онкологическом институте. Учитывали такие клинические признаки НРМЖ, как первично-множественный процесс (РМЖ и рак яичника — синхронные и метахронные), семейный онкологический анамнез (РМЖ, рак яичника), молодой возраст начала заболевания (до 50 лет), тройной негативный подтип опухоли [11].
В целях выявления мутаций в генах ВRCA1/2 выполняли молекулярно-генетический анализ ДНК из лейкоцитов периферической крови. Для исследования у пациенток забирали периферическую венозную кровь в объёме 5 мл в вакуумные пробирки GreenVac-Tube (Корея) с антикоагулянтом ЭДТА-К2. Лейкоциты выделяли из цельной крови путём гемолиза эритроцитов добавлением 0,84% раствора NH4Cl в сочетании с последовательным центрифугированием и отмывкой 0,9% раствором NaCl [12]. Геномную ДНК экстрагировали с использованием лизирующего SDS-содержащего буфера в присутствии протеиназы-К и последующей фенол-хлороформной экстракции [13].
Концентрацию полученных препаратов ДНК измеряли на флюориметре Qubit 2.0 (Invitrogen, США) с использованием набора Quant-iT™ dsDNA High-Sensitivity AssayKit (Invitrogen, США). Для наработки ампликонов концентрацию образцов ДНК нормализовывали до величины 2 нг/мкл. Детекцию мутаций проводили с использованием набора «BRCA-скрин» (Интерлабсервис, Россия) методом пиросеквенирования на оборудовании PyroMark Q24 (Qiagen, Germany).
Определяемые мутации в генах BRCA1/BRCA2 представлены в табл. 1.
Таблица 1. Исследуемые мутации
Локус | Полиморфизм |
BRCA1 | 185delAG |
BRCA1 | 300T>G (C61G) |
BRCA1 | 2080delA |
BRCA1 | 4153delA |
BRCA1 | 5382insC |
BRCA2 | 6174delT |
По результатам тестирования первую клиническую группу составили 27 больных, у которых была подтверждена мутация генов BRCA1/2. Во вторую группу были отобраны 33 пациентки, у которых не была подтверждена мутация генов BRCA1/2. Обе группы были сопоставимы по клиническим признакам. Третья группа (контрольная) была сформирована из 30 больных спорадическим РМЖ. Эти группы в дальнейшем изучали в сравнительном аспекте.
Исследования соответствовали установленным этическим стандартам. Для уточнения анамнестических данных осуществляли индивидуальное анкетирование больных. Иммуногистохимическое (ИГХ) исследование проводили на срезах с парафиновых блоков опухолей, которые предназначались для выполнения стандартного морфологического исследования. Парафиновые срезы депарафинировали и регидратировали по отработанной методике. «Демаскировку» антигенов проводили в PT-Link Thermo. Для визуализации ИГХ-реакции использовали систему детекции Reveal Polyvalent HRP-DAB Detection System.
Срезы докрашивали гематоксилином Майера, для заключения использовали бальзам Bio-Mount. Оценку полученных результатов окрашивания проводили с применением светового микроскопа Leica (Германия) под увеличением ×10, ×20, ×40. При помощи Nottingham grading system (Elston and Ellis, 1991) определяли гистологическую степень злокачественности опухоли, а также рецепторы прогестерона, эстрогенов, андрогенов, нормальный и мутантный типы р53, Е-кадгерин, Bсl-2, Ki67 и Topo2α.
Материалом для проведения ДНК-проточной цитометрии служили образцы опухолей больных, вошедших в исследование. Для ДНК-анализа в ткани опухоли использовали CycleTESTTMPLUS DNA Reagent Kit. При помощи компьютерной программы ModFit LT, которая позволяет анализировать плоидность и распределение клеток опухоли по фазам клеточного цикла и детализировать число клеток в фазах S и G2+М, обрабатывали полученные результаты.
Долю клеток с различным содержанием ДНК на гистограмме вычисляли как процент общего числа исследованных клеток. Опухоль считали диплоидной, если выявлялся один пик, который соответствовал нормальному содержанию ДНК в ядрах клеток. При наличии пиков, отличающихся от диплоидного, опухоль расценивали как анеуплоидную. Для оценки степени анеуплоидии определяли индекс ДНК (ИДНК). Он представляет собой соотношение между значением канала пика G0/G1 опухолевого образца и значением канала пика G0/G1 нормального (диплоидного) образца. ИДНК диплоидных клеток соответствовал 1,0, следовательно, ИДНК анеуплоидных клеток был больше или меньше 1,0.
Индекс пролиферации вычисляли как суммарное число клеток опухоли, находящихся в S- и G2+М-фазах клеточного цикла [14].
Определение белков СА 15-3 и sHER-2 neu в сыворотке крови проводили с помощью твердофазного иммуноферментного анализа. Для подготовки образцов, постановки и учёта реакции использовали инструкцию к диагностическому набору для определения sHER-2 neu производства Platinum ELISA BMS 207, eBiocience (Австрия) и Вектор-Бест для СА-15-3. Для встряхивания проб использовали орбитальный шейкер для микропланшетов, скорость 600–800 об./мин (Stat FAX 2000, USA), для промывания лунок — автоматическое устройство Аквамарин (Россия), для учёта — фотометр вертикального сканирования, позволяющий измерять оптическую плотность раствора в лунках при длине волны 450 нм (Униплан, Россия).
Частота герминальных мутаций в исследуемой группе пациенток с клинически НРМЖ составила 27 (13,1%) случаев: BRCA1 5382 insC — 25 случаев, BRCA1 300T >G — 2 случая. Таким образом, частота и спектр выявленных мутаций в генах BRCA1 и BRCA2 у больных РМЖ в Ростовской области соответствует общероссийским показателям (p >0,05). Нужно отметить, что обе группы больных клинически НРМЖ в сравнении со спорадическим характеризовались достаточно высокой частотой самого неблагоприятного подтипа с клинической точки зрения — тройного негативного подтипа опухоли (рис. 1, а). При этом в первой группе он определялся в 3 раза чаще, чем во второй, а люминальные подтипы — наоборот, в 1,5 раза реже. Также не было выявлено и ассоциации с HER2-neu+-статусом опухоли (рис. 1, б).
Рис. 1. Распределение больных: а — основных и контрольной групп по биотипу опухоли; б — люминальным раком молочной железы (РМЖ) основных и контрольной групп в зависимости от HER2-neu-статуса; статистически значимые различия (p <0,05) относительно: 1первой группы; *второй группы; •третьей группы; THP — тройной негативный подтип опухоли
Далее освещены только полученные статистически значимые различия. В обеих группах клинически НРМЖ был отмечен относительно высокий уровень бесплодия, как первичного, так и вторичного (табл. 2).
Таблица 2. Частота бесплодия в анамнезе у больных клинических групп
Признак | Первая группа (n=27), абс. (%) | Вторая группа (n=33), абс. (%) | Третья группа (n=30), абс. (%) | р |
Всего | 6 (22,2%) | 2 (6,1%) | — | <0,05 |
Первичное бесплодие | 3 (11,1%) | 1 (3%) | — | >0,05 |
Вторичное бесплодие | 3 (11,1%) | 1 (3%) | — | >0,05 |
Клинически НРМЖ отличался от спорадического и по ИГХ-показателям: частота гиперэкспрессии p53 выше в 1,3–1,4 раза, рецепторов андрогенов — в 1,9–2,1 раза (р <0,05; рис. 2).
Рис. 2. Частота гиперэкспрессии р53 и рецепторов андрогенов (РА) в опухолях больных клинических групп; *различия достоверны в отношении третьей группы (р <0,05)
Установлены статистически значимые различия ДНК-цитометрических характеристик клинически НРМЖ и спорадического: снижение среднего содержания анеуплоидных клеток (33,8±6,7 и 31,7±7,1% — против 58,6±6,5% соответственно), снижение индекса пролиферации и диплоидных, и анеуплоидных опухолей: 4,9±1,1 и 13,6±2 клинически НРМЖ BRCA+ и 3,3±0,9 и 10,6±2,8 клинически НРМЖ BRCA– против 7,9±1,7 и 21,5±5,8.
Интересен тот факт, что несмотря на общие черты обеих групп клинически НРМЖ, они имели и ряд отличий по клинико-анамнестическим характеристикам и по ИГХ-данным. Частота бесплодия в первой группе в 3,5 раза превышала аналогичный показатель во второй группе (см. табл. 1), отмечено сниженное количество беременностей и медицинских абортов, более старший возраст на момент первой беременности (табл. 3).
Таблица 3. Репродуктивный анамнез больных клинических групп
Показатель | Первая группа (n=27) M±m | Вторая группа (n=33) M±m | Третья группа (n=30) M±m | р |
Количество беременностей | 3,0±0,39 | 4,24±0,46 | 4,3±0,38 | p1–2 <0,05 p1–3 <0,05 p2–3 >0,05 |
Возраст при первой беременности, годы | 25,5±0,67 | 21,2±0,41 | 22,4±0,74 | p1–2 <0,05 p1–3 <0,05 p2–3 >0,05 |
Количество абортов | 1,5±0,47 | 2,41±0,49 | 2,63±0,40 | p1–2 <0,05 p1–3 <0,05 p2–3 >0,05 |
Обращает на себя внимание то обстоятельство, что больные первой группы достоверно чаще отметили в анамнезе факт приёма пероральных контрацептивов, а также более длительное их применение по сравнению с другими группами (табл. 4). На наш взгляд, эти данные необходимо учитывать при динамическом наблюдении за здоровыми женщинами-носительницами BRCA-мутаций, которым, видимо, стоит отказаться от подобной терапии.
Таблица 4. Особенности приема пероральных контрацептивов у больных клинических групп
Показатели | Первая группа (n=27) | Вторая группа (n=33) | Третья группа (n=30) | р |
Приём гормональных контрацептивов, абс. (%) | 9 (33,4%) | 3 (9,1%) | 1 (3,3%) | p1–2 <0,05 p1–3 <0,05 p2–3 >0,05 |
Длительность приёма контрацептивов, годы | 6,7±0,9 | 2,5±0,9 | 1,3±0,7 | p1–2 <0,05 p1–3 <0,05 p2–3 >0,05 |
При ИГХ-исследовании выявлены различия по уровню экспрессии BCL2 в BRCA+ опухоли: повышение в 1,8 раза по сравнению со второй группой (рис. 3).
Рис. 3. Частота гиперэкспрессии BCL2 в опухолях больных клинических групп; статистически значимые различия (p <0,05) относительно: 1первой группы, *второй группы, •третьей группы
Наличие мутации в гене BRCA у больных РМЖ с большей частотой сопровождалось присутствием sHER-2/neu (18,62±2,35 нг/мл), чем при клинически НРМЖ BRCA– (9,78±0,99 нг/мл) и спорадическом РМЖ (12,09±2,78 нг/мл), и при этом не зависело от подтипа опухоли. С учётом статистически недостоверно более высокой частоты подтипа HER-2/neu+ и отсутствия подтипа HER-2/neu+люминального В среди больных первой группы происхождение его экстрацеллюлярного домена в сыворотке крови не вполне ясно. Однако по данным литературы можно предположить, что повышение уровня sHER2 способно предшествовать метастазированию, а также является прогностическим фактором более низкой бессобытийной и общей выживаемости и предиктивным фактором слабого ответа на гормонотерапию и некоторые режимы химиотерапии [15].
Выводы
1. По ряду клинико-морфологических и молекулярно-генетических показателей (молодой возраст на момент манифестации заболевания, высокая частота тройного негативного подтипа опухоли, наличие бесплодия в анамнезе, повышенный уровень экспрессии р53 и рецепторов андрогенов, сниженное содержание анеуплоидных клеток и индекса пролиферации в опухоли) клинически наследственный рак молочной железы отличается от спорадического рака молочной железы.
2. Данные показатели могут быть в перспективе использованы как критерии для отбора больных клинически наследственным раком молочной железы без подтверждённой мутации BRCA1/2 по стандартной панели для более углублённого генетического обследования.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов по представленной статье.
Об авторах
Юлиана Сергеевна Шатова
Ростовский научно-исследовательский онкологический институт
Автор, ответственный за переписку.
Email: doctor-ea@mail.ru
г. Ростов-на-Дону, Россия
Елизавета Александровна Чеботарёва
Ростовский научно-исследовательский онкологический институт
Email: doctor-ea@mail.ru
г. Ростов-на-Дону, Россия
Елена Юрьевна Златник
Ростовский научно-исследовательский онкологический институт
Email: doctor-ea@mail.ru
г. Ростов-на-Дону, Россия
Инна Арнольдовна Новикова
Ростовский научно-исследовательский онкологический институт
Email: doctor-ea@mail.ru
г. Ростов-на-Дону, Россия
Дмитрий Игоревич Водолажский
Ростовский научно-исследовательский онкологический институт
Email: doctor-ea@mail.ru
г. Ростов-на-Дону, Россия
Елена Алексеевна Дженкова
Ростовский научно-исследовательский онкологический институт
Email: doctor-ea@mail.ru
г. Ростов-на-Дону, Россия
Список литературы
- Давыдов М.И., Аксель Е.М. Статистика злокачественных новообразований в России и странах СНГ в 2012 г. М.: Издательская группа РОНЦ. 2014; 226 с.
- Семиглазов В.Ф., Мерабишвили В.М., Семиглазов В.В. и др. Эпидемиология и скрининг рака молочной железы. Вопр. онкол. 2017; 63 (3): 375-384.
- Имянитов Е.Н. Общие представления о наследственных опухолевых синдромах. Практич. онкол. 2014; 15 (3): 101-106.
- Имянитов Е.Н. Биология рака молочной железы. Практич. онкол. 2017; 18 (3): 221-231.
- Бит-Сава Е.М., Егоренков В.В., Дамениа А.О. и др. Новые подходы в хирургии рака молочной железы. Практич. онкол. 2017; 18 (3): 232-245.
- Hung-Wen Lai, Shou-Tung Chen, Dar-Ren Chen et al. Current trends in and indications for endoscopy-assisted breast surgery for breast cancer: Results from a six-year study conducted by the Taiwan Endoscopic Breast Surgery Cooperative Group. PLoS ONE. 2017; 11 (3): e0150310. doi: 10.1371/journal.pone.015031.
- Водолажский Д.И., Шатова Ю.С., Комова Е.А., Двадненко К.В. Частота встречаемости ВRCA-мутаций в Южном Федеральном округе у больных с клиническими признаками наследственного рака молочной железы. Соврем. пробл. науки и образования. 2015; (3).
- Ходорович О.С., Снигирёва Г.П., Чхиквадзе В.Д. и др. BRCA-ассоциированный рак молочной железы. Случай из практики. Трудный пациент. 2016; 14 (10-11): 46-48.
- Кит О.И., Шатова Ю.С., Новикова И.А. и др. Экспрессия p53 и BCL2 при различных подтипах рака молочной железы. Фундаментал. исслед. 2014; (10): 85-88.
- Шатова Ю.С., Ващенко Л.Н., Новикова И.А. и др. Экспрессия топоизомеразы-2Α и Е-кадгерина при различных подтипах рака молочной железы и репродуктивном статусе больных. Соврем. пробл. науки и образования. 2015; (3): 156.
- Brozek I., Cybulska C., Ratajska M. et al. Prevalence of the most frequent BRCA1 mutations in Polish population. J. Applied Genetics. 2011; (52): 325-330. doi: 10.1007/s13353-011-0040-6.
- Коган М.И., Чибичан М.Б., Водолажский Д.И. и др. Экспрессия генетических локусов в мононуклеарной фракции периферической крови больных раком предстательной железы. Онкоурология. 2012; (4) 40-48.
- Корниенко И.В., Водолажский Д.И. Закономерности появления одиночных нуклеотидных замен в гипервариабельных участках контрольного региона митохондриальной ДНК человека. Молекулярн. биол. 2010; 44 (3): 439-446.
- Новикова И.А., Шатова Ю.С., Златник Е.Ю. и др. Пролиферативные и иммунологические характеристики молекулярно-биологических подтипов рака молочной железы. Международ. ж. прикладных и фундаментал. исслед. 2014; (11): 116-119.
- Lüftner D., Henschke P., Flath B. et al. Serum HER-2/neu as a prediction and monitoring parameter in a phase II study with weekly paclitaxel in metastatic breast cancer. Anticancer Res. 2004; 24 (2B): 895-906. PMID: 15161043.