Российское общество специалистов
по опухолям головы и шеи

Вход в личный кабинет

Молекулярные изменения, являющиеся звеньями патогенеза синоназальных злокачественных опухолей

Полный анализ генома
На сегодняшний день опубликовано лишь несколько исследований, целью которых являлось изучение исключительно синоназальных злокачественных новообразований. При этом в большинстве из этих исследований изучались опухоли, ассоциированные с воздействием такого профессионального фактора, как древесная пыль. Хромосомные нарушения, приводящие к развитию аденокарцином пазухи решетчатой кости на фоне воздействия древесной пыли, анализировались с помощью сравнительной геномной гибридизации, которая является эффективным молекулярным цитогенетическим методом полного изучения генома опухоли. Присоединения генетического материала отмечались чаще, чем делеции. Мутации локализовались в локусе 7q11-21 в 71% случаев, в локусе 18p11-2 – в 66% случаев, в локусе 8q11-22 – в 62% случаев, в локусе 5p11-13 – в 57% случаев, в локусе 12q11-13 и 19p – в 52% случаев [59]. В локусах 8p22-23, 18q22-23, 17p13 и 5q31-qter делеции отмечались чаще, чем присоединения генетического материала [59]. Следует отметить, что данные хромосомные изменения очень сильно отличались от хромосомных изменений, ассоциированных с другими опухолями головы и шеи, однако они имели сходства с хромосомными изменениями, наблюдаемыми при аденокарциномах желудка и толстой кишки [60, 61], которые имеют совершенно иную этиологию, но обладают сходными морфологическими признаками. При изучении аденокарцином носа было установлено, что присоединяемый к локусам генетический материал содержал гены, кодирующие факторы роста и рецепторы к факторам роста. Так в локусе 7q21-22 был выявлен ген, кодирующий фактор роста гепатоцитов, а в локусе 8q – протоонкогены MOS и MYCC. В локусах, которые подверглись делеции, наоборот, были выявлены гены, подавляющие опухолевый рост: в локусе 18q – гены DCC и SMAD4, в локусе 5q – ген APC, а в локусе 17p13 – ген TP53 [59]. При анализе генома низкодифференцированных аденокарцином оказалось, что число присоединений генетического материала в них было больше, чем в высокодифференцированных опухолях и опухолях умеренной дифференцировки. В результате ученые сделали вывод о том, что потеря способности к дифференцировке аденокарцином интестинального типа возникает на фоне амплификации генов [62].

Недавно для изучения ряда случаев развития синоназальных аденокарцином на фоне воздействия древесной пыли ученые применили сравнительную геномную гибридизацию (СГГ) с использованием микрочипа [63]. СГГ с использованием микрочипа имеет большую разрешающую способность и является более чувствительным методом, чем хромосомная СГГ. Чаще всего мутации с присоединением генетического материала отмечались в локусах 5p15, 20q13, и 8q24, а делеции чаще всего удавалось выявить в локусах 4q31-qter, 18q12-22, 8p12-pter и 5q11-qter [63]. Эти особенности опять же имели некоторые сходства с особенностями мутаций при колоректальной аденокарциноме.

В исследовании, в котором пациенты были разделены на небольшие группы и изучалась экспрессия генов при синоназальных карциномах, в качестве диагностических методики использовался микроматричный анализ. Результаты микроматричного анализа проверялись с помощью метода количественной полимеразной цепной реакции (ПЦР) с обратной транскрипцией и с помощью иммуногистохимического анализа [64]. Наиболее важными признаками, отличающими синоназальные карциномы от здоровых тканей, являлись гиперэкспрессия LGALS4 (галектин 4) и подавление экспрессии CLU (кластерин) [65]. Если эти результаты удастся подтвердить в более широкомасштабных исследованиях, то маркеры можно будет использовать для ранней диагностики синоназальных аденокарцином и при дифференциальной диагностике.

Хотя на сегодняшний день результаты вышеперечисленных исследований не позволяют говорить о значимой корреляции между клиническими параметрами, воздействием профессиональных вредных факторов и изучаемыми особенностями синоназальных опухолей, некоторые молекулярные изменения, лежащие в основе патогенеза синоназальных аденокарцином интестинального типа, все же удалось определить. В будущем данные достижения, возможно, помогут обнаружить маркеры, которые можно будет использовать для ранней диагностики опухолей у лиц, подверженных влиянию вредных профессиональных факторов.

Ген TP53
Мутации гена TP53, возникающие на ранних стадиях неопластического процесса, часто отмечаются у пациентов с раковыми опухолями головы и шеи. По данным различных исследований частота выявления мутаций гена TP53 при синоназальных карциномах колеблется в пределах 18-77% [65-68]. Частота обнаружения мутаций гена TP53 существенно различалась при исследовании различных гистологических подтипов опухолей: у пациентов с аденокарциномами мутации присутствовали чаще, чем у больных с плоскоклеточным раком [68]. Более того, высокий суммарный показатель частоты выявления мутации гена TP53 отмечался у рабочих, подвергающихся воздействию древесной пыли. Частота выявления мутаций при продолжительном воздействии древесной пыли в высоких концентрациях увеличивалась не менее чем в 3-5 раз [68].

В ходе недавнего широкомасштабного исследования было установлено, что при синоназальных карциномах большинство мутаций гена TP53 являлись миссенс-мутациями с заменой оснований (60%). Аналогичная частота миссенс-мутаций также отмечалась при изучении других карцином области головы и шеи [69]. В ходе исследования была выявлена особенность мутации гена TP53: миссенс-мутации чаще отмечались у пациентов, подверженных воздействию древесной пыли, и были множественными; у курящих людей чаще отмечались мутации со сдвигом рамки считывания и молчащие мутации. Еще одной особенностью мутаций гена TP53 при синоназальных карциномах является относительно высокая частота мутаций кодона 135. Это, вероятно, связано с тем, что постоянное воздействие на организм человека канцерогенных веществ, таких как древесная пыль, может сопровождаться выраженным токсическим воздействием на геном [69].

В довершении всего, у пациентов с аденокарциномами интестинального типа была отмечена высокая частота потерь генетической изменчивости в локусе 17p13, который содержит ген TP53 (58%) [67].

Учитывая то, что мутации гена TP53 относительно часто отмечаются при синоназальных карциномах и связаны с воздействием профессиональных факторов, ген TP53, вероятно, можно использовать в качестве маркера ранних стадий канцерогенеза и применять в качестве скринингового метода при обследовании людей, подверженных воздействию факторов риска (смотреть Раздел 6).

Другие гены
Примерно в 20% случаев рак развивается на фоне точечных мутаций, сопровождающихся в основном заменой пар оснований в кодонах 12, 13 и 61 и приводящих к активации протоонкогенов ras (H-ras, K-ras и N-ras) [70]. Мутации, сопровождающиеся активацией протоонкогена K-ras, определяются непостоянно. Они редко встречаются при синоназальных карциномах, при этом у пациентов с аденокарциномами они отмечаются чаще (0-50% случаев), чем у пациентов с плосколкеточным раком (1% случаев) [68-70, 65, 71-73]. Интересно отметить, что мутации, сопровождающиеся активацией протоонкогена K-ras, в основном заключались в замене гуанина на аденин. Данный вариант замены в экспериментах обычно отмечается при воздействии алкилирующих веществ. В реальной жизни это может происходить при комбинированном воздействии на организм человека древесной пыли, других профессиональных вредных факторов и курения [71].

Распространенным механизмом инактивации гена, подавляющего рост опухоли, является метилирование CpG-островков. Инактивация может происходить под влиянием пылеобразных генотоксичных веществ. У пациентов с аденокарциномами интестинального типа часто отмечается аберрантное метилирование генов p14ARF и p16INK4a. Это свидетельствует в пользу того, что симультанная инактивация данных генов, оказывающих супрессорное действие на опухоли, является важным этапом в патогенезе новообразований [67].

Вирус папилломы человека (ВПЧ) и злокачественные опухоли носовой полости и околоносовых пазух
Со временем появляется все больше и больше доказательств того, что вирус папилломы человека (ВПЧ) ассоциирован с некоторыми типами синоназальных карцином. Первоначально исследования были посвящены изучению взаимосвязи между ВПЧ и синоназальными переходно-клеточными папилломами, а вскоре после этого была установлена роль ВПЧ в развитии карцином [74, 75]. При применении различных диагностических методов было установлено, что ДНК ВПЧ обнаруживалась приблизительно у 20% пациентов с синоназальными карциномами [74-76]. Чаще всего пациенты были инфицированы ВПЧ 16 типа, на втором месте по частоте выявления оказался ВПЧ 18 типа.

В ходе недавних исследований была установлена прочная корреляционная связь между инфицированием ВПЧ и синоназальной неороговевающей карциномой (цилиндрического типа). У пациентов с синоназальной неороговевающей карциномой цилиндрического типа инфицирование ВПЧ (в частности ВПЧ 16 типа) отмечалось в 50% случаев, а при ороговевающем плосколкеточном раке инфицирование ВПЧ было диагностировано в 16-19% случаев [77, 78]. Для опухолей, ассоциированных с ВПЧ инфекцией, характерна положительная проба с иммунным окрашиванием, позволяющая выявить маркер p16 (аналогичная ситуация отмечается при ВПЧ-ассоциированных карциномах женской половой системы). Для ВПЧ-ассоциированных опухолей характерен высокий уровень пролиферации [77, 78]. При синоназальном плоскоклеточном раке у пациентов, не инфицированных ВПЧ, гиперэкспрессия белка p53, определяемая с помощью иммуногистохимического анализа, наоборот, отмечается значительно чаще, чем у пациентов, инфицированных ВПЧ [77, 78]. Таким образом, неороговевающая синоназальная карцинома, по всей видимости, является отдельным гистопатологическим и молекулярным заболеванием, которое ассоциировано с ВПЧ, гиперэкспрессией белка p16, высоким индексом включения метки Ki-67 и низкой или отрицательной реакционной способностью белка p53 [77]. Ороговевающий плоскоклеточный рак является опухолью, которая чаще возникает на фоне курения и характеризуется частыми патологиями гена, кодирующего белок p53.

Выявление ВПЧ у пациентов с синоназальными карциномами имеет огромное клиническое значение, так как наличие ВПЧ – благоприятный прогностический признак. Команда ученых под руководством Alos недавно установила, что при синоназальных опухолях при наличии ВПЧ прогноз намного более благоприятный, чем при отсутствии ВПЧ (аналогичная ситуация ранее была обнаружена при исследовании карцином ротоглотки) [78]. Более высокие показатели выживаемости у пациентов с опухолями ротоглотки при наличии ВПЧ объясняются более выраженным ответом на химиотерапию и лучевую терапию, чем при отсутствии ВПЧ. Таким образом, обследование пациента на инфицирование ВПЧ при синоназальном плосколеточном раке перед проведением терапии поможет отобрать пациентов, лечение которых, скорее всего, окажется эффективным.