Мутации рецептора эпидермального фактора роста (EGFR) как показатель эффективности ингибиторов тирозинкиназ у больных немелкоклеточным раком легкого (НМРЛ)*

Таблица 1. Характеристика больных НМРЛ, прошедших генетическое тестирование (n = 114)

Таблица 2. Делеции в 19-м экзоне EGFR в опухолевой ДНК больных НМРЛ

Таблица. 3. Характеристика больных НМРЛ, получавших лечение ингибиторами EGFR (n = 38)

Таблица. 4. Эффективность терапии больных НМРЛ ингибиторами EGFR

Рис. Эффективность терапии у больных НМРЛ в зависимости от наличия мутаций EGFR

С начала XX века рак легкого является самым распространенным онкологическим заболеванием в мире. В Российской Федерации рак легкого стоит на первом месте по частоте заболевания у мужчин и на девятом месте у женщин [1]. Немелкоклеточный рак легкого (НМРЛ) составляет примерно 85% всех случаев рака легкого [2]. Среди НМРЛ наиболее часто встречаются аденокарцинома и плоскоклеточный рак легкого (30–45 и 25–40% соответственно).

Для рака легкого характерна аутокринная активация сигнальных каскадов. Основные пути передачи митогенного сигнала в клетке – RAS/MAPK или PI3K/AKT сигнальные каскады. В большинстве случаев рака легкого наблюдается повышенная экспрессия рецептора эпидермального фактора роста (epidermal growth factor receptor – EGFR), обладающего тирозинкиназной активностью. Активация EGFR при раке легкого происходит вследствие мутаций, наиболее важными из которых являются делеции либо точечные замены аминокислот в тирозинкиназном домене белка. Одним из классов таргетных препаратов, подавляющих активность рецептора EGFR, являются низкомолекулярные ингибиторы тирозинкиназ, блокирующие АТФ-связывающий домен EGFR и тем самым ингибирующие передачу сигнала от этого рецептора. К этому классу препаратов относятся гефитиниб (Иресса, ZD1839, gefitinib) и эрлотиниб (Тарцева, OSI-774, erlotinib), одобренные для лечения диссеминированного НМРЛ [3]. 

Эти таргетные препараты проявляют высокий клинический эффект преимущественно по отношению к тем опухолям, которые содержат мутацию в киназном домене рецептора, кодируемом 18–21-м экзонами гена EGFR. Эти мутации обнаруживают более чем в 30% случаев НМРЛ в странах Восточной Азии, но лишь в 10% опухолей у пациентов других рас и национальностей [4]. Поэтому мутации EGFR являются прогностическим маркером чувствительности НМРЛ, и в первую очередь аденокарцином, к таргетной терапии гефитинибом и эрлотинибом. Необходимо отметить, что при раке легкого независимо от EGFR часто имеет место активация RAS/MAPK пути за счет мутации гена KRAS. Известно, что мутации KRAS не препятствуют действию ингибиторов EGFR гефитиниба и эрлотиниба, но снижают эффективность терапии [5]. Таким образом, определение мутаций EGFR и KRAS является необходимым тестом при отборе больных для назначения таргетной терапии. Целью работы явилось определение частоты и спектра мутаций в генах EGFR и KRAS, а также оценка эффективности эрлотиниба и гефитиниба в лечении больных распространенным НМРЛ с мутациями EGFR и KRAS в опухоли.

Материалы и методы исследования

В исследование включены 114 больных НМРЛ, проходивших лечение в ФГБУ «РОНЦ им. Н.Н. Блохина» РАМН. Анализ мутаций проводили в лаборатории онкогеномики НИИ канцерогенеза «РОНЦ им. Н.Н. Блохина» РАМН методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующим секвенированием. Мутации в 18–21-м экзонах гена EGFR и во 2-м экзоне гена KRAS определяли в ДНК из опухолевых клеток рака легкого, полученных путем микродиссекции архивных парафиновых срезов операционного или биопсийного материала.

Лечение больных и оценку эффективности эрлотиниба и гефитиниба проводили в отделении химиотерапии ФГБУ «РОНЦ им. Н.Н. Блохина» РАМН. В исследование включены 38 больных неоперабельным или рецидивным НМРЛ, подтвержденным цитологически или морфологически, у которых отмечалось прогрессирование на первой и/или второй линиях стандартных режимов химиотерапии. Исключение составляли пациенты с тяжелой сопутствующей патологией, имеющие противопоказания для проведения традиционного лекарственного лечения. Таким больным ингибиторы тирозинкиназ назначали в качестве терапии первой линии. Для статистической обработки данных использовался пакет программ STATISTICA® 6.0.

Характеристики больных НМРЛ, прошедших генетическое тестирование, обобщены в таблице 1. Среди больных НМРЛ превалировали мужчины (61,4%), чаще НМРЛ обнаруживали у больных в возрасте 50–70 лет, однако 4,7% больных НМРЛ были моложе 30 лет. Большинство исследованных опухолей гистологически были представлены аденокарциномой легкого (88,7%, 101/114), остальные – плоскоклеточным раком. Подавляющее большинство больных были некурящими (86%) или бывшими курильщиками (4,4%).

Результаты

Анализ мутаций в 18–21-м экзонах гена EGFR выявил мутации у 28 больных НМРЛ (24,6%, 28/114), причем все случаи рака легкого с мутациями EGFR являлись аденокарциномами (27,7%, 28/101). Мутации выявлены в 19-м (17 случаев) и 21-м экзонах (11 случаев) гена EGFR. Типы мутаций в 19-м экзоне EGFR представлены в таблице 2. В трех случаях НМРЛ делеции сопровождались заменой нуклеотидов в прилегающей области 19-го экзона гена EGFR, приводящей к замене аминокислотных остатков в белке EGFR. В одной аденокарциноме легкого была выявлена крупная делеция 9 аминокислот Del 746E – K754.

Все обнаруженные мутации в 19-м экзоне (16,8%, 17/101) являлись делециями, затрагивающими кодоны 747LREA750 в АТФ-связывающей петле тирозинкиназного домена, что приводит к изменению позиции аминокислот в АТФ-связывающей петле и конститутивной активации рецептора EGFR. Мутации в 21-м экзоне EGFR были обнаружены в ДНК из 11 препаратов аденокарцином (10,9%, 11/101), все мутации оказались точечными заменами Leu858Arg. Эта мутация изменяет конформацию активационной петли тирозинкиназного домена и так же, как и делеции в 19-м экзоне, служит причиной конститутивной активации рецептора EGFR. Причем в одном случае замена Leu858Arg выявлена в том же образце, что и делеция в 19-м экзоне EGFR.

Доля мутаций в 19-м экзоне гена EGFR составляет 60,7% (17/28) мутаций, а точечных замен Leu858Arg в 21-м экзоне – 39,3% (11/28). В 18-м и 20-м экзонах EGFR мутации не обнаружены. Все мутации в 19-м и 21-м экзонах выявлены в аденокарциномах у некурящих больных (один из них бывший курильщик). Мутации в гене EGFR чаще встречались у женщин (36,4%, 16/44), чем у мужчин (17,1%, 12/70), (р = 0,02). В 13 случаях плоскоклеточного рака легкого мутации не обнаружены.

Мутации гена KRAS выявлены в 13,2% (15/114) случаев НМРЛ – 14 аденокарциномах и одном плоскоклеточном раке легкого. При этом в 4 случаях мутации KRAS были выявлены в образцах, в которых ранее были обнаружены мутации EGFR (в 2 случаях – делеция в 19-м экзоне и в 2 случаях – точечная замена в 21-м экзоне). Все мутации представляли собой точечные замены глицина в 12-м кодоне гена KRAS: Gly12Asp (53,4%, 8/15), Gly12Cys (13,3%, 2/15), Gly12Ala (13,3%, 2/15), Gly12Val (13,3%, 2/15), Gly12Ser (6,7%, 1/15). Оценка эффективности лечения ингибиторами тирозинкиназ проведена у 38 (33,3%) из 114 пациентов НМРЛ. Демографические и клинические характеристики этих больных обобщены в таблице 3.

Мутации гена EGFR выявлены у 12 из 38 больных НМРЛ (31,6%). У всех 12 больных с мутациями EGFR была аденокарцинома легкого. Хотя в исследуемой группе мужчин было больше (60,5%), мутации чаще встречались у женщин (58%, 7/15), чем у мужчин (42%, 5/23). Делеции в 19-м экзоне (чаще L747-T750) EGFR выявлены у 9 из 38 больных (23,7%) (табл. 3), точечная мутация в 21-м экзоне (Leu858Arg) EGFR – у 3 из 38 больных (7,9%).

Одиннадцать из 12 больных (92%) были некурящими, один (8%) – бывший курильщик. В дальнейшем эти пациенты были объединены в одну группу некурящих больных. Среди 38 проанализированных случаев мутация в 2-м экзоне KRAS (миссенс-мутация Gly12) обнаружена у 4 пациентов (10,5%): из них у 3 пациентов с аденокарциномой и у 1 пациента с плоскоклеточным раком легкого. У одного больного с аденокарциномой выявлена делеция в 19-м экзоне EGFR и мутация во 2-м экзоне KRAS.

У трех из четырех больных, у которых была обнаружена мутация KRAS, отмечено прогрессирование заболевания на фоне лечения ингибиторами EGFR. Один больной с сочетанной мутацией EGFR и KRAS лечился с частичным эффектом. Эффективность лечения ингибиторами тирозинкиназ оценена у 12 пациентов с мутациями EGFR и у 26 пациентов без мутаций (табл. 4). Всего были зарегистрированы 1 полная ремиссия (8%) и 4 частичные ремиссии (34%). У 4 больных (33%) отмечена стабилизация болезни. Таким образом, общая эффективность лечения (полные и частичные ремиссии) составила 42%, контроль роста опухоли – 75%. Прогрессирование болезни на фоне лечения наблюдалось у 3 больных (25%).

У 26 пациентов с отсутствием мутаций EGFR также была оценена эффективность лечения. Объективный эффект отмечен у 7,7% больных. Стабилизация болезни зарегистрирована у 23,1% больных, прогрессирование – у 69,2%. Контроль роста опухоли отмечался у 30,8% больных. При статистическом анализе значимыми оказались различия между больными с мутантным EGFR, с одной стороны, и немутантным EGFR – с другой. При сравнительной оценке различий в этих группах объективный эффект (p = 0,022), контроль роста опухоли (p = 0,016) и прогрессирование болезни (p = 0,016) являются статистически значимыми (рис.).

Медиана времени до прогрессирования у пациентов с мутациями EGFR, получавших лечение, составила 13,8 месяца, тогда как у больных с отсутствием таковых прогрессирование болезни наступало раньше – 2,7 месяца. Данные различия имеют тенденцию к статистической значимости (p = 0,05). Больные с мутацией EGFR жили дольше – 21,3 месяца, в то время как медиана общей выживаемости у больных без мутаций составила 6,8 месяца. Однако различия были статистически не значимы (p = 0,5).

Обсуждение результатов

При молекулярно-генетическом тестировании 114 больных НМРЛ активирующие мутации EGFR обнаружены у 24,6% (28/114) больных. Все опухоли легкого c мутациями EGFR представляли собой аденокарциномы. Частота мутаций составила 27,7%. Частота встречаемости соматических мутаций гена EGFR, описанная в клинических испытаниях, варьируется и, как правило, зависит от стран, в которых проводятся исследования, от расовой принадлежности пациентов и анамнеза курения. У представителей белой расы стран Европы и Северной Америки частота мутаций гена EGFR составляет 10–16% [6, 7]. В странах Азии эта цифра достигает 76% [8]. В немногочисленных работах, проведенных в России, частота мутаций превышает 20% [9, 10].

У всех 28 пациентов НМРЛ с мутациями EGFR гистологический тип опухоли был представлен аденокарциномой; 27 больных (95%) были некурящими, а один (5%) – бывший курильщик. Таким образом, полученные результаты совпадают с данными других авторов: наиболее частыми являются мутации в гене EGFR в аденокарциномах и у некурящих людей [11, 12]. Мутации гена KRAS выявлены в 13,2% (15/114) случаев НМРЛ, причем в 4 аденокарциномах из 28 (14,3%) мутации были выявлены в тех же образцах ДНК, в которых обнаружены мутации EGFR (в 2 случаях – делеция в 19-м экзоне и в 2 случаях – точечная замена в 21-м экзоне). 

По данным литературы, сочетанные мутации генов EGFR и KRAS очень редки, а эффективность ингибиторов тирозинкиназ у таких больных высока [13]. Частота мутации гена KRAS в аденокарциномах легкого гораздо выше у больных из Европы (17–41%), чем из стран Азии (2–17%) [14–18]. Наличие в опухоли только мутации гена KRAS, как правило, сопровождается отсутствием чувствительности к ингибиторам EGFR. В большинстве исследований при анализе групп пациентов выявлен ряд факторов, которые могут служить маркерами эффективности терапии ингибиторами тирозинкиназ. К ним, в первую очередь, относят гистологический тип рака легкого (аденокарцинома или бронхиоло-альвеолярный рак), монголоидную расу, женский пол, отсутствие или минимальное курение в анамнезе. Независимым признаком, чаще всего выявляемым у вышеуказанных групп пациентов, является наличие мутации гена EGFR [18–20].

В плацебоконтролируемом исследовании BR.21 с применением эрлотиниба при подгрупповом многофакторном анализе статистически значимое влияние на выживаемость без прогрессирования и общую выживаемость имел только статус курения. Другие вышеперечисленные клинические факторы не влияли на отдаленные результаты лечения. Однако все они позитивно влияли на эффективность лечения эрлотинибом по сравнению с плацебо [19]. В аналогичном исследовании ISEL с использованием гефитиниба также наблюдалось увеличение эффективности лечения у некурящих больных с аденокарциномой, женщин и представителей монголоидной расы, однако достоверно дольше жили некурящие больные (p = 0,012) и пациенты азиатской расы (p = 0,01) [20].

Заключение

В настоящей работе выполнена сравнительная оценка непосредственной эффективности и отдаленных результатов лечения эрлотинибом и гефитинибом у пациентов в зависимости от наличия мутаций EGFR. Следует заметить, что эффективность лечения больных с мутациями EGFR составила 41,7%. Более низкими оказались результаты плацебоконтролируемых исследований ISEL и BR.21, где при ретроспективном анализе результатов частота объективного ответа на препараты у пациентов с мутациями составила 37,5 и 27% соответственно [20, 21]. По другим данным, эффект от терапии ингибиторами тирозинкиназ пациентов с мутациями EGFR наблюдается минимум в половине случаев [19]. Эффективность лечения у пациентов с отсутствием мутаций EGFR, напротив, была ожидаема и составила 7,7%. Стабилизация болезни зарегистрирована в 23% случаев. Таким образом, полученные нами результаты в целом соответствуют данным других исследователей: у больных с мутациями EGFR выявлены лучшие показатели эффективности лечения ингибиторами EGFR. При сравнительной оценке в группах были найдены статистически значимые различия в объективном ответе и отмечена тенденция к улучшению отдаленных результатов лечения эрлотинибом и гефитинибом пациентов с распространенным НМРЛ, имеющих в опухоли активирующие мутации EGFR.

Это позволяет сделать вывод, что мутации гена EGFR являются важным молекулярным маркером эффективности лечения ингибиторами тирозинкиназ. Проведение молекулярно-генетического скрининга позволит повысить частоту выявления мутаций EGFR, что особенно оправданно у пациентов с повышенной частотой встречаемости данных мутаций (женщин, некурящих, имеющих аденокарциному легкого). Полученные нами данные дают основание предполагать, что дальнейшие генетические исследования и поиск новых молекулярных маркеров для выявления групп, чувствительных к новым таргетным препаратам, позволят продолжить индивидуализацию терапии с целью достижения максимального эффекта.