Канцерогенспецифические молекулярные маркеры в опухолях
Рассмотрим канцерогенспецифические молекулярные маркеры в злокачественных опухолях. Наиболее ярким примером канцерогенспецифических молекулярных маркеров являются различия в характере мутаций р53 в разных опухолях, которые, скорее всего, отражают действие канцерогенов, имеющих различные механизмы действия. Например, для гепатоцеллюлярного рака , этиологически связанного с афлатоксином-В характерны трансверсии G:С в Т:A в кодоне 249 [ Pfeifer, 2003 ]. Выявлена связь между курением и мутациями в гене р53. В опухолях курящих, больных раком легкого , частота мутаций была достоверно выше (75%) таковой у куривших в прошлом (56%) и никогда не куривших (47%). Частота мутаций также зависела от количества сигарет, выкуриваемых в год. Мутации встречались чаще в опухолевых клетках плоскоклеточного рака (77%) и реже в аденокарциноме (23%) ( табл. 1 ) [ Le Calvez, 2005 ].
В опухолях курящих больных встречаются мутации р53 двух типов: трансверсии (G:С в Т:A) и транзиции (A:Т в G:С), которые локализуются в местах образования аддуктов полициклические ароматические углеводороды-ДНК. В опухолях некурящих чаще встречаются трансверсии G:С в A:Т в сайтах, не содержащих CpG-островков (р=0,02). Этот тип мутации, скорее всего, является результатом образования промутагенных O6 - алкиладдуктов ДНК, индуцированных нитрозонорникотином , концентрация которого высока в "побочном" потоке табачного дыма, при пассивном курении .
Таким образом, характер и локализация мутаций в р53 могут быть маркерами экспозиции к полициклическим ароматическим углеводородам (ПАУ) и табакспецифическим нитрозоаминам (ТСНА), а также активного и пассивного курения.
У когда-либо куривших больных мутации в р53 обнаружены в кодонах 157, 158, 179, 205, 215, 220, 236, 237, 242, 248, 266, 273. У никогда не куривших больных ни одна мутация не была локализована в этих кодонах. Отмечена достоверная корреляция между положительной окраской на белок р53 и курением. В опухолях курящих больных было достоверно больше р53-положительных клеток (р=0,02). Все опухоли, в которых 100% клеток были положительно окрашены, принадлежали курильщикам.
Частота мутаций в р53 также зависит от воздействия канцерогенов на рабочем месте, хотя в значительно меньшей степени, чем от курения.
Относительный риск появления мутаций в р53 в опухолевых клетках больных раком легкого , которые подвергались воздействию полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) на рабочем месте, повышен в 2 раза. Однако это повышение риска статистически недостоверно. Величина относительного риска возрастает в зависимости от уровня кумулятивной экспозиции ПАУ. При высоком уровне кумулятивной экспозиции к ПАУ риск мутаций повышен, однако это повышение статистически недостоверно.
Существует мнение, что повышенная частота мутаций р53 в клетках рака легкого является результатом клонального отбора клеток со случайными мутациями и что курение (экспозиция клеток легкого к канцерогенным веществам в табачном дыме) лишь стимулирует клональную экспансию опухолевых клеток с мутированным р53. Однако выявленная специфичность характера мутаций у курильщиков, отличная от мутаций у некурящих, и то, что для разных компонентов табачного дыма характерны разные типы мутаций, подтверждают гипотезу о мутагенном влиянии табачного дыма на р53 [ Le Calvez, 2005 ].
Мутации в онкогене Kras (кодон 12) обнаружены только в 15% всех исследованных случаев рака легкого и только в 10% случаев рака легкого у курящих больных. В опухолях, в которых имелись мутации р53 , в 90% случаев был обнаружен дикий тип Kras, а в опухолях с мутированным Kras в 55% случаев был обнаружен дикий тип р53. Мутации в обоих генах чаще обнаруживались у относительно молодых больных, у которых чаще встречается аденокарцинома легкого [ Le Calvez, 2005 ].
Мутации в гене рецептора эпидермального фактора роста (EGFR) часто встречаются при раке легкого у женщин [ Shigematsu, 2005a ]. У некоторых больных раком легкого обнаружены мутации в родственном EGFR гене HER2 [ Shigematsu, 2005b ].
Эти молекулярные изменения привлекают внимание и в связи тем, что они определяют чувствительность опухоли к ингибиторам тирозинкиназы, в частности к так называемым таргетным препаратам эрлонитибу и гефинитибу .
Молекулярно-эпидемиологическое исследование рака легкого выявило мутации в EGFR в 17% всех исследованных случаев рака легкого. Мутации чаще встречались при аденокарциноме (75%), чем при плоскоклеточном (15%) и мелкоклеточном (10%) раках. Мутаций в EGFR не было ни у одного больного, который курил к моменту постановки диагноза. В то же время у 48% никогда не куривших больных были обнаружены мутации в EGFR. Мутации в EGFR присутствовали также в опухолевых клетках больных, куривших в прошлом (10%). Соответственно, то, что мутации в EGFR чаще встречаются у женщин, можно объяснить не половыми (гендерными) различиями в механизме канцерогенеза, а тем, что среди них больше некурящих, чем курящих.
Мутации в HER2 были обнаружены лишь в 4% всех исследованных случаев рака легкого. Они встретились исключительно у некурящих или куривших в прошлом мужчин [ Mounawar, 2007 ]. Эти наблюдения указывают на различия в молекулярных механизмах развития рака легкого у курящих больных, у больных, куривших в прошлом, и у никогда не куривших больных.
Мутации в р53, Kras, EGFR и других генах могут быть маркерами экспозиции к определенным канцерогенным веществам, а также маркерами опухолей, которые этиологически связаны с этими канцерогенами.
Обнаружение таких мутаций в неопухолевой ткани с помощью сверхчувствительных методов, которые уже имеются в арсенале молекулярных биологов, может указывать на наличие экспозиции к конкретному канцерогену или группе канцерогенов, а соответственно, и на повышенный риск развития рака у индивида, у которого этот маркер был обнаружен.
