Лечение пациентов с метастатическим немелкоклеточным раком легкого (НМРЛ) исторически состояло из системной цитотоксической химиотерапии. Лучшее понимание молекулярных путей, которые управляют злокачественными новообразованиями при НМРЛ, привело к разработке лекарственных препаратов, нацеленных на специфические молекулярные пути в злокачественных клетках, начиная с начала 2000-х годов.
Идентификация онкогенной активации определенных тирозинкиназ, в первую очередь мутаций рецептора эпидермального фактора роста (EGFR) или перестройки гена киназы анапластической лимфомы (ALK) или гена ROS1, мутации в гене BRAF, привела к сдвигу парадигмы в молекулярных методах лечения пациентов. Выделение этих подгрупп пациентов связано с идентификацией биомаркеров и методов лечения.
Предиктивными биомаркерами для прогнозирования эффективности таргетной терапии при распространенном НМРЛ являются соматические изменения генома, известные как «драйверные активирующие мутации» (рис. 1).
![Рисунок 1. Молекулярно-генетические нарушения при распространенном/метастатическом раке легкого Молекулярно-генетические нарушения при распространенном/метастатическом раке легкого](/sites/meducate.ru/files/pictures/molekulyarno-geneticheskaya-diagnostika-nmrl_pic_1.png)
Рисунок 1. Молекулярно-генетические нарушения при распространенном/метастатическом раке легкого
Эти мутации происходят в опухолевых клетках, в генах, кодирующих белки, важные для роста и выживания клеток. Существуют другие повторяющиеся мутации при НМРЛ, которые менее важны для поддержания онкогенного фенотипа, и их часто называют «мутациями-пассажирами».
Драйверные мутации обычно не обнаруживаются в геноме зародышевой линии и не передаются по наследству, являются взаимоисключающими (т. е. маловероятно, что карцинома имеет более одной драйверной мутации). Драйверные мутации обычно являются трансформирующими, что означает, что они инициируют эволюцию клетки в злокачественную. Кроме того, эти мутации часто придают трансформированной клетке биологическую зависимость от онкогенов, а это означает, что мутировавший белок требует сигнала от драйвера для выживания.
При НМРЛ, как и при других злокачественных новообразованиях, сопоставление конкретного таргетного препарата с выявленной мутацией-драйвером для отдельного пациента привело к значительному повышению терапевтической эффективности, часто в сочетании со снижением токсичности. Выявление мутаций в этих генах становится стандартной частью диагностического исследования НМРЛ, и полученная информация необходима при выборе между химиотерапией в отсутствие мутации и таргетной терапией.
Примерно в 50 процентах опухолей легкого обнаружены генетические мутации, что приводит к использованию таргетного препарата в качестве терапии первой линии1.
У пациентов с распространенным НМРЛ следует оценивать опухоль на предмет наличия драйверных мутаций2. Рекомендации Колледжа американских патологов (CAP), Международной ассоциации по изучению рака легких (IASLC) и Ассоциации молекулярных патологов (AMP) рекомендуют анализ первичной опухоли или метастазов на драйверные мутации в гене, кодирующем рецептор эпидермального фактора роста (EGFR), киназу анапластической лимфомы (ALK) для всех пациентов, опухоль которых содержит элемент аденокарциномы, независимо от клинических характеристик пациента3,4.
Методы определения мутаций
Методы скрининга пациентов с НМРЛ на драйверные мутации постоянно развиваются, и не существует единой стандартной платформы для тестирования. Возможности, которые делают платформу клинически полезной, — это быстрое время выполнения работ (две недели или меньше). Для недавно диагностированных пациентов с неплоскоклеточным НМРЛ рекомендуется тестирование на EGFR (методом полимеразной цепной реакции [ПЦР], который занимает менее 2 недель); ALK иммуногистохимическим (ИГХ) или флуоресцентным in-situ тестированием (FISH) и ROS1 (FISH). Секвенирование следующего поколения (NGS) может быть выполнено вместо этих тестов или параллельно с этими тестами. Молекулярное тестирование может быть выполнено на отдельных пациентах с плоскоклеточным НМРЛ — например, у тех, кто мало курил или никогда не курил. ИГХ-тестирование выполняется для запрограммированного лиганда смерти 1 (PD-L1) для всех пациентов с неплоскоклеточным или плоскоклеточным немелкоклеточным раком легкого.
-
Стимуляция под влиянием уратных кристаллов синтеза провоспалительных медиаторов (циклооксигеназные и липоксигеназные метаболиты арахидоновой кислоты, фосфолипаза А2, ИЛ-1, ИЛ-8, ФНО, ИЛ-6, анафилатоксины, кинины и др.) фагоцитами, синовиальными клетками и другими компонентами сустава.
![Рисунок 2. Метод секвенирования нового поколения Метод секвенирования нового поколения](/sites/meducate.ru/files/pictures/molekulyarno-geneticheskaya-diagnostika-nmrl_pic_2.png)
Рисунок 2. Метод секвенирования нового поколения
-
Аллель-специфическое тестирование. Аллель-специфическое тестирование анализирует ДНК с помощью полимеразно-цепной реакции (ПЦР) на предмет заранее известной мутации и в значительной степени заменяет прямое секвенирование. Это мультиплексный тест, который, как правило, быстрее и дешевле, чем секвенирование каждого гена по отдельности. Однако может идентифицировать только известные мутации и не может использоваться для выявления новых генетических альтераций.
-
Жидкостная биопсия. Молекулярная диагностика традиционно выполнялась на солидной опухоли. Жидкостная биопсия предоставляет возможность генотипирования менее инвазивным и менее дорогостоящим способом и дает возможность отслеживать молекулярные особенности в процессе лечения или прогнозировать рецидив после адъювантной терапии5,6. В настоящее время существует два одобренных Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) теста циркулирующей опухолевой ДНК (ctDNA) для пациентов с раком легкого, оба для драйверных мутаций в гене EGFR. Ограничение состоит в том, что чувствительность составляет от 60 до 80 процентов9,10. Например, в одном исследовании у 58 пациентов с EGFR-мутированным НМРЛ, которые приобрели устойчивость к ингибитору тирозинкиназы EGFR, оценивалось наличие мутации T790M в плазме. Чувствительность жидкостной биопсии к T790M составила 70 процентов9. Второе ограничение жидкостной биопсии — более высокая вероятность получения ложноотрицательных результатов по сравнению с традиционной биопсией, учитывая небольшое и переменное количество ДНК, которое опухоли могут выделять в кровоток (рис. 3).
![Рисунок 3. Метод жидкостной биопсии для определения генетических нарушений Метод жидкостной биопсии для определения генетических нарушений](/sites/meducate.ru/files/pictures/molekulyarno-geneticheskaya-diagnostika-nmrl_pic_3.png)
Рисунок 3. Метод жидкостной биопсии для определения генетических нарушений
Мутации, определяемые при НМРЛ
При НМРЛ выделяют разнообразные генетические нарушения, которые имеют определенные молекулярные особенности, включая лигандрецепторное взаимодействие, формирование сигнального каскада и др. (рис. 4).
![Рисунок 4. Варианты генетических нарушений при НМРЛ Варианты генетических нарушений при НМРЛ](/sites/meducate.ru/files/pictures/molekulyarno-geneticheskaya-diagnostika-nmrl_pic_4.png)
Рисунок 4. Варианты генетических нарушений при НМРЛ
Мутация в гене EGFR. Мутации в EGFR наблюдаются примерно в 15% НМРЛ и чаще встречаются у некурящих. В азиатских популяциях частота мутаций EGFR значительно выше, до 62 процентов11. При распространенном НМРЛ наличие мутации EGFR дает более благоприятный прогноз и предсказывает чувствительность к ингибиторам тирозинкиназы (TKI) EGFR, таким как эрлотиниб, гефитиниб, афатиниб и осимертиниб. Использование TKI EGFR основано на обнаружении этих мутаций в биоптате опухоли либо в материале жидкостной биопсии12. Утвержденные Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) тесты — это тест на мутацию Cobas EGFR для общих активирующих мутаций или тест на мутацию Cobas EGFR v2 для мутации T790M; любой результат мутации EGFR, выполненный сертифицированной лабораторией, приемлем для принятия клинических решений13.
Транслокация в гене ALK. Транслокации с участием тирозинкиназы анапластической лимфомы (ALK) присутствуют примерно в 4% НМРЛ в США и чаще встречаются у некурящих и более молодых пациентов. Транслокации ALK определяют с помощью FISH, ИГХ или большинства панелей секвенирования следующего поколения (NGS).
При НМРЛ на поздних стадиях наличие транслокации ALK прогнозирует чувствительность к TKI ALK (например, кризотиниб, церитиниб, алектиниб), и лечение этими препаратами значительно продлевает выживаемость без прогрессирования (ВБП)37.
Транслокация в гене ROS1. ROS1 представляет собой рецепторную тирозинкиназу, которая действует как онкоген-драйвер в 1–2% НМРЛ из-за генетической транслокации между ROS1 и другими генами, наиболее распространенным из которых является CD7414–20. Морфологические и клинические признаки, связанные с транслокациями ROS1, включают подтип аденокарциномы, чаще характерный для никогда не куривших молодых пациентов. Транслокации ROS1 определяют с помощью FISH, а также некоторых панелей NGS. Тирозинкиназа ROS1 очень чувствительна к кризотинибу из‑за высокой степени гомологии между доменами тирозинкиназы ALK и ROS14. Лечение кризотинибом одобрено FDA и рекомендовано пациентам с транслокацией ROS1, включая тех, кто прошел химиотерапию, и тех, кто не лечился ранее19.
Мутация в гене BRAF. BRAF является нижестоящим медиатором передачи сигналов KRAS, который активирует путь митоген-активируемой протеинкиназы (MAPK). Активирующие мутации BRAF наблюдались в 1–3% случаев НМРЛ и обычно связаны с курением в анамнезе22,23.
Они могут возникать либо в положении V600 экзона 15, как в меланоме, либо вне этого домена, и обычно выявляются с помощью ПЦР или методов NGS. Для пациентов с НМРЛ с мутациями BRAF V600E, у которых выявлен прогресс опухоли на химиотерапии, а также при отсутствии предшествующей терапии, может быть назначена комбинация дабрафениба и траметиниба, получившая одобрение для клинического применения. Ингибирование BRAF с помощью одиночных пероральных низкомолекулярных TKI (например, вемурафениб, дабрафениб) оказалось менее эффективной стратегией лечения прогрессирующего НМРЛ с наличием мутации в гене BRAF V600, по сравнению с комбинацией дабрафениба и траметиниба31–33.
В случае выявления других онкогенных драйверных мутаций при НМРЛ при отсутствии к ним препаратов направленного действия, зарегистрированных на территории РФ, в клинической практике возможно использование альтернативных опций лекарственной терапии33–36. Если опухоль экспрессирует PD-L1, назначают иммунотерапию33–36. Если химиотерапия уже проводилась, доступные варианты следующей линии включают таргетную терапию или иммунотерапию.
Список литературы:
- Barlesi F, Mazieres J, Merlio JP, et al. Routine molecular profiling of patients with advanced non-small-cell lung cancer: results of a 1-year nationwide programme of the French Cooperative Thoracic Intergroup (IFCT). Lancet 2016; 387:1415.
- Lindeman NI, Cagle PT, Beasley MB, et al. Molecular testing guideline for selection of lung cancer patients for EGFR and ALK tyrosine kinase inhibitors: guideline from the College of American Pathologists, International Association for the Study of Lung Cancer, and Association for Molecular Pathology. J Thorac Oncol 2013; 8:823.
- Lindeman NI, Cagle PT, Beasley MB, et al. Molecular testing guideline for selection of lung cancer patients for EGFR and ALK tyrosine kinase inhibitors: guideline from the College of American Pathologists, International Association for the Study of Lung Cancer, and Association for Molecular Pathology. Arch Pathol Lab Med 2013; 137:828.
- Leighl NB, Rekhtman N, Biermann WA, et al. Molecular testing for selection of patients with lung cancer for epidermal growth factor receptor and anaplastic lymphoma kinase tyrosine kinase inhibitors: American Society of Clinical Oncology endorsement of the College of American Pathologists/International Association for the study of lung cancer/association for molecular pathology guideline. J Clin Oncol 2014; 32:3673.
- Abbosh C, Birkbak NJ, Wilson GA, et al. Phylogenetic ctDNA analysis depicts early-stage lung cancer evolution. Nature 2017; 545:446.
- Jamal-Hanjani M, Wilson GA, McGranahan N, et al. Tracking the Evolution of Non-Small-Cell Lung Cancer. N Engl J Med 2017; 376:2109.
- Haber DA, Velculescu VE. Blood-based analyses of cancer: circulating tumor cells and circulating tumor DNA. Cancer Discov 2014; 4:650.
- Oxnard GR, Paweletz CP, Sholl LM. Genomic Analysis of Plasma Cell-Free DNA in Patients With Cancer. JAMA Oncol 2016.
- Oxnard GR, Thress KS, Alden RS, et al. Association Between Plasma Genotyping and Outcomes of Treatment With Osimertinib (AZD9291) in Advanced Non-Small-Cell Lung Cancer. J Clin Oncol 2016; 34:3375.
- Sacher AG, Paweletz C, Dahlberg SE, et al. Prospective Validation of Rapid Plasma Genotyping for the Detection of EGFR and KRAS Mutations in Advanced Lung Cancer. JAMA Oncol 2016; 2:1014.
- Shi Y, Au JS, Thongprasert S, et al. A prospective, molecular epidemiology study of EGFR mutations in Asian patients with advanced non-small-cell lung cancer of adenocarcinoma histology (PIONEER). J Thorac Oncol 2014; 9:154.
- Merker JD, Oxnard GR, Compton C, et al. Circulating Tumor DNA Analysis in Patients With Cancer: American Society of Clinical Oncology and College of American Pathologists Joint Review. J Clin Oncol 2018; :JCO2017768671.
- http://www.fda.gov/medicaldevices/productsandmedicalprocedures/invitrodiagnostics/ucm301431.htm (Accessed on January 17, 2017).
- Bergethon K, Shaw AT, Ou SH, et al. ROS1 rearrangements define a unique molecular class of lung cancers. J Clin Oncol 2012; 30:863.
- Rimkunas VM, Crosby KE, Li D, et al. Analysis of receptor tyrosine kinase ROS1-positive tumors in non-small cell lung cancer: identification of a FIG-ROS1 fusion. Clin Cancer Res 2012; 18:4449.
- Chin LP, Soo RA, Soong R, Ou SH. Targeting ROS1 with anaplastic lymphoma kinase inhibitors: a promising therapeutic strategy for a newly defined molecular subset of non-small-cell lung cancer. J Thorac Oncol 2012; 7:1625.
- Lovly CM, Horn L, Pao W. ROS1 Fusions in Non-Small Cell Lung Cancer. My Cancer Genome https://www.mycancergenome.org/content/disease/lung-cancer/ros1/67/ (Updated March 25). 2016.
- Shaw AT, Ou SH, Bang YJ, et al. Crizotinib in ROS1-rearranged non-small-cell lung cancer. N Engl J Med 2014; 371:1963.
- Mazières J, Zalcman G, Crinò L, et al. Crizotinib therapy for advanced lung adenocarcinoma and a ROS1 rearrangement: results from the EUROS1 cohort. J Clin Oncol 2015; 33:992.
- Lim SM, Kim HR, Lee JS, et al. Open-Label, Multicenter, Phase II Study of Ceritinib in Patients With Non-Small-Cell Lung Cancer Harboring ROS1 Rearrangement. J Clin Oncol 2017; 35:2613.
- Drilon A, Somwar R, Wagner JP, et al. A Novel Crizotinib-Resistant Solvent-Front Mutation Responsive to Cabozantinib Therapy in a Patient with ROS1-Rearranged Lung Cancer. Clin Cancer Res 2016; 22:2351.
- Paik PK, Arcila ME, Fara M, et al. Clinical characteristics of patients with lung adenocarcinomas harboring BRAF mutations. J Clin Oncol 2011; 29:2046.
- Kinno T, Tsuta K, Shiraishi K, et al. Clinicopathological features of nonsmall cell lung carcinomas with BRAF mutations. Ann Oncol 2014; 25:138.
- Litvak AM, Paik PK, Woo KM, et al. Clinical characteristics and course of 63 patients with BRAF mutant lung cancers. J Thorac Oncol 2014; 9:1669.
- Villaruz LC, Socinski MA, Abberbock S, et al. Clinicopathologic features and outcomes of patients with lung adenocarcinomas harboring BRAF mutations in the Lung Cancer Mutation Consortium. Cancer 2015; 121:448.
- Planchard D, Kim TM, Mazieres J, et al. Dabrafenib in patients with BRAF V600-mutant advanced non- small cell lung cancer (NSCLC): A multicenter, open-label, phase II trial (BRF113928). Ann Oncol 2014; 25:1.
- Hyman DM, Puzanov I, Subbiah V, et al. Vemurafenib in Multiple Nonmelanoma Cancers with BRAF V600 Mutations. N Engl J Med 2015; 373:726.
- Fossella FV, DeVore R, Kerr RN, et al. Randomized phase III trial of docetaxel versus vinorelbine or ifosfamide in patients with advanced non-small-cell lung cancer previously treated with platinum-containing chemotherapy regimens. The TAX 320 Non-Small Cell Lung Cancer Study Group. J Clin Oncol 2000; 18:2354.
- Shepherd FA, Dancey J, Ramlau R, et al. Prospective randomized trial of docetaxel versus best supportive care in patients with non-small-cell lung cancer previously treated with platinum-based chemotherapy. J Clin Oncol 2000; 18:2095.
- Planchard D, Kim TM, Mazieres J, et al. Dabrafenib in patients with BRAF(V600E)-positive advanced non-small-cell lung cancer: a single-arm, multicentre, open-label, phase 2 trial. Lancet Oncol 2016; 17:642.
- Planchard D, Besse B, Groen HJ, et al. Dabrafenib plus trametinib in patients with previously treated BRAF(V600E)-mutant metastatic non-small cell lung cancer: an open-label, multicentre phase 2 trial. Lancet Oncol 2016; 17:984.
- Planchard D, Besse B, Groen HJM, et al. An open-label phase II trial of dabrafenib (D) in combination with trametinib (T) in patients (pts) with previously treated BRAF V600E–mutant advanced non-small cell lung cancer (NSCLC; BRF113928). J Clin Oncol 2016; 34S: ASCO #107.
- Planchard D, Smit EF, Groen HJM, et al. Dabrafenib plus trametinib in patients with previously untreated BRAFV600E-mutant metastatic non-small-cell lung cancer: an open-label, phase 2 trial. Lancet Oncol 2017; 18:1307.
- Borghaei H, Paz-Ares L, Horn L, et al. Nivolumab versus Docetaxel in Advanced Nonsquamous Non-Small-Cell Lung Cancer. N Engl J Med 2015; 373:1627.
- Fehrenbacher L, Spira A, Ballinger M, et al. Atezolizumab versus docetaxel for patients with previously treated non-small-cell lung cancer (POPLAR): a multicentre, open-label, phase 2 randomised controlled trial. Lancet 2016; 387:1837.
- Herbst RS, Baas P, Kim DW, et al. Pembrolizumab versus docetaxel for previously treated, PD-L1-positive, advanced non-small-cell lung cancer (KEYNOTE-010): a randomised controlled trial. Lancet 2016; 387:1540.
- Ly AC, Olin JL, Smith MB. Am J Health Syst Pharm. 2018 Apr 15;75(8):515-522.
451369/TAB/WEB/052024/1