Точковые соматические мутации в развитии рака мочевого пузыря: ключевые события канцерогенеза, диагностические маркеры и мишени для терапии

В основе развития рака мочевого пузыря (РМП) лежат разнообразные молекулярно-генетические нарушения в соматических клетках: точковые мутации, протяженные делеции в областях локализации генов-супрессоров, амплификация онкогенов, аберрантное метилирование ДНК, изменения паттерна экспрессии регуляторных РНК и массы структурных генов. Из всего перечисленного выше точковые мутации обладают наибольшей потенциальной ценностью как диагностические маркеры, поскольку они являются частым событием канцерогенеза, характеризуют инициацию и дальнейшую клональную эволюцию злокачественной опухоли, представляют собой изменение ДНК, выявляемое рутинными молекулярно-генетическими методами. Если обратиться к классификации РМП по клиническим признакам, 90% случаев РМП представлены уротелиальной карциномой, у 80% пациентов наблюдают поверхностные и у 20% – мышечно-инвазивные опухоли. За различиями в морфологической классификации, стадировании и прогнозе РМП стоят разные патогенетические пути развития опухолей. Поверхностный РМП развивается через стадию гиперплазии, для него характерны активирующие мутации в генах FGFR3, PIK3CA, HRAS, ERBB2, TERT и некоторых других. Показано, что частые точковые мутации FGFR3, PIK3CA и TERT присутствуют в опухолевых клетках в осадке мочи и могут рассматриваться как маркеры для неинвазивной молекулярно-генетической диагностики первичного РМП и мониторинга рецидива заболевания. Мышечно-инвазивный РМП проходит стадии дисплазии и карциномы in situ, при которых сначала возникают мутации в ключевых генах-супрессорах (ТР53 и RB1) и ряде генов ремоделинга хроматина. Это приводит к нестабильности генома и множественным хромосомным аберрациям, которые подвергаются отбору в ходе дальнейшей клональной эволюции опухоли в сторону преобладания более злокачественных субклонов. В настоящем обзоре систематизированы сведения об основных мутациях в канцерогенезе РМП, их роли в прогрессировании первичной опухоли, метастазировании и значении как мишеней для диагностики и таргетной терапии.

Ежегодно в мире регистрируют более 330 тыс. случаев рака мочевого пузыря (РМП), представляющего собой актуальную проблему современной онкологии [1]. В основе развития РМП лежат разнообразные молекулярно-генетические нарушения в соматических клетках: точковые мутации, протяженные делеции (потеря гетерозиготности) в областях локализации генов-супрессоров, амплификация онкогенов, аберрантное метилирование ДНК, изменения паттерна экспрессии регуляторных РНК и большого количества структурных генов. Из всего перечисленного выше точковые мутации обладают наибольшей потенциальной ценностью как диагностические маркеры, поскольку они служат частым событием канцерогенеза, характеризуют инициацию и дальнейшую клональную эволюцию злокачественной опухоли, представляют собой изменение ДНК, выявляемое рутинными молекулярно-генетическими методами. В первую очередь представляют интерес те генетические изменения, на основе которых можно диагностировать РМП по клеткам в осадке мочи (в том числе рецидивы заболевания), выделять прогностические группы пациентов и придерживаться разной тактики наблюдения после удаления первичной опухоли. Если обратиться к классификации РМП по клиническим признакам, то 90% случаев РМП представлены уротелиальной карциномой, у 80% пациентов наблюдают поверхностные и у 20% – мышечно-инвазивные опухоли, отдельную группу составляет карцинома in situ (CIS), которая характеризуется высоким риском прогрессирования и встречается в качестве фонового изменения у 50% пациентов с мышечно-инвазивным РМП [2]. За различиями в морфологической классификации, стадировании и прогнозе РМП стоят разные паттерны мутаций. Например, для инвазивного рака характерны множественные делеции районов локализации генов-супрессоров (3р, 5q, 14q, 9q и др.), самой частой из которых является делеция 9р21 с генами-супрессорами ARF, CDKN2A, CDKN2B, и он развивается через стадию CIS. Напротив, к характерным чертам поверхностных опухолей относятся активирующие мутации и гиперэкспрессия протоонкогенов (FGFR3, ERBB2, HRAS и др.), поверхностный РМП развивается через стадию гиперплазии, часто бывает мультифокальным и рецидивирующим [3, 4]. Проведенные полногеномные исследования существенно дополнили данные о механизмах развития поверхностного и инвазивного РМП, выявили новые мутации-драйверы, способствующие рецидиву поверхностного рака, а также его переходу в инвазивный РМП и последующему метастазированию [5]. В настоящем обзоре систематизированы сведения об основных мутациях в канцерогенезе РМП, их роли в прогрессировании первичной опухоли, метастазировании и значении как мишеней для диагностики и таргетной терапии.

Локализация наиболее частых точковых мутаций при РМП

В настоящее время идентифицированы сотни мутаций и десятки протоонкогенов и генов-супрессоров, задействованных в канцерогенезе РМП. Среди этого многообразия генетических нарушений можно выделить точковые мутации, в основном однонуклеотидные замены, которые встречаются с высокой частотой (более 10%) в первичных опухолях, локализованы в «горячих точках» мутагенеза нескольких ключевых онкогенов и рассматриваются как потенциальные диагностические маркеры РМП.

Мутации в гене FGFR3. Ген FGFR3 локализован в области 4р16.3, содержит 19 экзонов, из которых в образовании полноразмерного транскрипта участвуют экзоны 2–18 [6]. По различным данным, от 50 до 80% первичного уротелиального рака при поверхностном РМП несут мутации FGFR3, тогда как в инвазивных опухолях и их метастазах эта частота составляет около 10% [5, 7]. Ген FGFR3 принадлежит к семейству генов трансмембранных рецепторов FGFR1-4, которые кодируют гликопротеины – рецепторы фактора роста фибробластов (FGF). После связывания с лигандом рецептор димеризуется и активирует тирозинкиназный домен. FGFR3 задействован в PIK3CA/AKT1-сигнальном пути. Почти все описанные миссенс-мутации находятся между Ig-подобными доменами или в трансмембранном домене, способствуя прочной димеризации и конститутивной активации FGFR3 по механизму образования дисульфидных мостиков или иных прочных взаимодействий. Локализация «горячих точек» – экзон 7 (кодоны 248 и 249) и экзон 10 (кодоны 373 и 375) [5, 8–10]. Применение тест-систем для выявления мутаций FGFR3 методом ПЦР в реальном времени или ПЦР с последующим мини-секвенированием показало целесообразность использования соматических мутаций этого гена как маркеров РМП в первичной диагностике заболевания [10, 11]. Определение специфичных для поверхностного РМП мутаций актуально не только при диагностике первичного РМП, но и даже в большей степени при мониторинге рецидива опухоли. После удаления первичного поверхностного рака необходимо регулярно проводить цистоскопию, так как в 70% случаев в последующем развивается рецидив РМП [12]. Однако проведение цистоскопии сопряжено со значительным дискомфортом для пациента и результаты анализа соматических мутаций в осадке мочи, аналитическая чувствительность которого достигает 80%, могли бы служить критерием отбора пациентов для проведения этой диагностичес...

Д.С. Михайленко, М.В. Немцова