Комплексное молекулярно-генетическое исследование при колоректальном раке, раке легкого, меланоме (гены KRAS, NRAS, BRAF)

Мутации в гене BRAF

BRAF представляет собой протеинкиназу, которая играет важную роль в сигнальном пути RAS-RAF-MEK-ERK (MAPK). Большинство мутаций BRAF приводит к его конститутивной активации и вследствие этого - стимулированию клеточного деления и роста, ингибированию апоптоза и неопластической трансформации. V600E - наиболее частая мутация BRAF (90%), она представляет собой замену валина на глутаминовую кислоту в позиции 600 в киназном домене. Эта замена имитирует фосфорилирование, тем самым индуцируя конститутивную активность протеинкиназы BRAF.

BRAF-мутации выявляются при меланоме кожи, раке щитовидной железы, колоректальном раке и немелкоклеточном раке легкого. Идентификация мутации V600E в гене BRAF при данных видах метастатических злокачественных опухолей служит показанием к назначению конкурентных ингибиторов BRAF в виде монотерапии либо в комбинации с ингибиторами MEK.

Частота мутаций в гене BRAF при меланоме кожи, по данным разных исследователей, варьирует от 50% до 80%. Наиболее частой (69-94% случаев) мутаций является V600E.

Мутация BRAF V600E представляет собой наиболее частую аберрацию, обнаруживаемую при папиллярном раке щитовидной железы (40-50 % случаев). Также данная мутация встречается в 20-40 % случаев низкодифференцированных карцином и 30-40 % случаев анапластических карцином. Определение мутации BRAF V600E рекомендовано всем пациентам с высокодифференцированным раком щитовидной железы для послеоперационной стратификации риска рецидива в целях определения тактики ведения пациентов.

У 8-12% пациентов с метастатическим колоректальным раком выявляется мутация BRAF V600E, она ассоциирована с плохим ответом на стандартную химиотерапию и низкой общей выживаемостью. Примерно у 30% пациентов с мутацией BRAF V600E также выявляется микросателлитная нестабильность (MSI).

Наличие мутации V600E в гене BRAF – предиктор ответа на комбинированную таргетную терапию тирозинкиназными ингибиторами BRAF/MEK у пациентов с меланомой кожи резектабельной и нерезектабельной III стадии и IV стадий, у пациентов с метастатическим немелкоклеточным раком легкого, у пациентов с метастатическим раком щитовидной железы и метсастатическим колоректальным раком. У пациентов с колоректальным раком монотерапия ингибиторами BRAF, как правило, неэффективна.

Мутации в гене KRAS

KRAS представляет собой протоонкоген из семейства белков RAS и кодирует G-белок, активно участвующий в регуляции и контроле клеточной пролиферации, дифференцировки и выживании. Белок Ras неактивен в нормальных не пролиферирующих клетках, но вступает в работу при связывании с ГТФ, что приводит к реактивации рецепторов факторов роста. Комплекс Ras-ГТФ связывается и активирует ряд вторичных посредников передачи клеточного сигнала, такие как RAS/RAF/MEK/MAPK и PI3K/AKT/mTOR.

KRAS играет основную роль в контроле передачи сигнала от ряда рецепторов факторов роста, в том числе EGFR. Активирующие мутации в гене KRAS изменяют ГТФ-азную активность белка и блокируют возможность его деактивации, что ведет к гиперактивации ряда внутриклеточных путей передачи сигнала, контролирующих рост и пролиферацию клеток.

Мутации KRAS наиболее часто встречаются при раке поджелудочной железы, колоректальном раке, и немелкоклеточном раке легкого.

Высокая вариабельность распространённости мутаций в гене KRAS связана с этническими, половыми различиями выборок пациентов, а также факторами риска. Так, мутации в данном гене более распространены в европейской популяции, чем у пациентов из Азии. У пациентов с аденокарциномой легкого, которые никогда не курили, распространённость аберраций в гене KRAS составила 0-15%. Кроме этого, мутации в данном гене редко встречают при мелкоклеточном раке легкого.

Наиболее часто встречаются активирующие мутации в кодонах 12 и 13 (экзон 2), 59 и 61 (экзон 3), 117 и 146 (экзон 4) в гене KRAS. Чаще всего мутации выявляются в кодоне 12.

Паталогическая аберрация G12D встречается в 20–50% злокачественных опухолей с мутациями KRAS; в том числе в 50% случаев ампуллярной карциномы, 48% случаев аппендикулярной карциномы, 44% случаев холангиокарциномы.

Частота встречаемости мутаций KRAS при немелкоклеточном раке легкого составляет 30% при аденокарциномах и 5% при плоскоклеточном раке. 97% мутаций KRAS локализованы в экзонах 2 и 3 (G12, G13, and Q61); частота встречаемости мутаций в экзоне 12 следующая: G12C – 39-40%, G12V - 18–21%, and G12D - 17–18%. Мутации G12C и G12V в гене KRAS являются предикторами более быстрого прогрессирования заболевания.

Частота выявления мутации KRAS при метастатическом колоректальном раке составляет от 30-50%. Наиболее часто встречаются мутации G12D и G12V.

При раке поджелудочной железы мутации KRAS выявляются в 80% случаев, наиболее частой является G12D.

Было показано, что у пациентов с мутациями в кодонах 12,13 (экзон 2), 59, 61 (экзон 3), 117, 146 (экзон 4) гена KRAS терапия ингибиторами EGFR неэффективна, поскольку происходит паталогическая активация сигнальных путей ниже уровня рецептора к EGFR.

В настоящее время разработана таргетная терапия при мутации KRAS G12C у пациентов с распространенным немелкоклеточным раком легкого (препарат соторасиб одобрен к применению, препарат адаграсиб проходит финальную стадию клинических испытаний).

NRAS – протоонкоген, расположенный на хромосоме 1 и кодирующий одноимённый белок, относящийся к семейству белков RAS. Эти белки регулируют сигнальный путь MAPK, ответственные за клеточную пролиферацию и выживание клетки. NRAS играет важную роль в регуляции передачи сигнала от ряда рецепторов факторов роста, в том числе EGFR. Активирующие мутации в гене NRAS изменяют ГТФ-азную активность белка и блокируют его способность к деактивации, что ведет к конститутивной гиперактивации внутриклеточных путей передачи сигнала, контролирующих рост и пролиферацию клеток. Наиболее часто подвержены мутациям кодоны 12, 13, 61 в гене NRAS, значительно реже кодоны 59, 61, 117, 146. Данные аберрации наблюдаются при меланоме кожи (20%), при раке щитовидной железы (15% в зависимости от гистологического типа), при остром миелоидном лейкозе (15%), реже - при колоректальном раке, холангиокарциноме и ряда других опухолей. 

Мутации в гене NRAS наблюдаются в 4-9% случаев колоректального рака. В соответствии с рекомендациями RUSSCO всем пациентам с IV стадией заболевания рекомендовано определение мутаций в гене NRAS для определения дальнейшей тактики ведения пациента. Наличие мутации в гене NRAS ассоциировано с резистентностью к терапии анти-EGFR антителами у пациентов с метастатическим КРР. 

Распространенность аберраций в гене NRAS при меланоме составляет около 20%, чаще они встречаются при меланоме кожи без хронического солнечного воздействия. Согласно рекомендациям, при отсутствии BRAF-мутации при меланоме коже и слизистых оболочек III-IV ст. возможно выполнение молекулярно-генетическое исследование мутаций в генах NRAS (экзон 3) и KIT. Наличие мутаций в гене NRAS приводят к развитию резистентности к ингибиторам BRAF.