Новые предикторы эффективности терапии для опухолей лёгкого

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 24-45-10014

НазваниеНовые предикторы эффективности терапии для опухолей лёгкого

Руководитель Тюрин Владислав Ильич, Кандидат медицинских наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Петрова" Министерства здравоохранения Российской Федерации , г Санкт-Петербург

Конкурс №88 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований международными научными коллективами» (БРФФИ)

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-208 - Онкология

Ключевые слова Немелкоклеточный рак легкого, таргетная терапия, цитостатическая терапия, резистентность, маркеры чувствительности, EGFR, ALK, ROS1, BRAF, геномное профилирование, соматическме мутации, наследственные варианты

Код ГРНТИ76.29.49

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Молекулярно-генетическая диагностика является основополагающим фактором, определяющим тактику лечения больных с немелкоклеточным раком легкого (НМРЛ). Для лечения пациентов с опухолями легкого, которые имеют мутации в генах EGFR, BRAF или перестройки с участием генов ALK или ROS1, применяется таргетная терапия ингибиторами тирозинкиназ (ТКИ). Длительность ответа опухоли на ТКИ очень вариабельна, при этом около 10-15% опухолей, несмотря на присутствие мишени, демонстрируют низкую восприимчивость к лечению. В то же время, у некоторых пациентов наблюдается не только выраженное уменьшение размеров опухолевых очагов, но и сохранение подобного эффекта на протяжении многих лет. В распоряжении российских участников проекта имеется коллекция ДНК и РНК, полученная от более чем 17000 пациентов с НМРЛ. Эта коллекция является одной из самых больших в мире – она позволяет сформировать огромные выборки случаев с известным ответом на различные виды лечения. Российские специалисты будут выполнять исследования, направленные на идентификацию молекулярных предикторов эффективности таргетной терапии. Мы сформируем выборки опухолей с необычно коротким и необычно длительным ответом на ТКИ и сопоставим их молекулярные характеристики посредством экзомного и транскриптомного профилирования. В результате этого анализа будут выявлены новые кандидатные маркеры, которые вместе с уже известными потенциальными предикторами (мутации TP53, PIK3CA и т.д.; экспрессия BIM, HGF и т.д.) будут валидированы на больших группах пациентов известным результатом применения ТКИ. Будут изучены молекулярные механизмы адаптации НМРЛ к таргетной терапии. Российские участники проекта сформировали уникальную коллекцию парных образцов EGFR-мутированных карцином, полученных до начала лечения и на пике воздействия таргетной терапии, т.е. в процессе хирургического удаления опухоли. В настоящее время эта коллекция уже насчитывает более 40 случаев, и продолжает пополняться. На первом этапе исследования мы планируем проанализировать присутствие в остаточной опухоли самой известной мутации, ассоциированной с приобретённой резистентностью к ТКИ – EGFR T790M. Карциномы без мутации EGFR T790M будут подвергнуты полноэкзомному секвенированию. В тех случаях, когда в резидуальных опухолях не удастся обнаружить предположительно связанные с резистентностью к ТКИ мутационные события, парные образцы НМРЛ будут подвергнуты транскриптомному анализу с целью выявления дифференциально экспрессирующихся генов. Совместно с белорусскими исследователями будет осуществлен поиск предикторов для цитостатической терапии НМРЛ. В частности, в химиочувствительных и химиорезистентных опухолях будет проанализирован уровень экспрессии молекул, ассоциированных с ответом на производные платины (ERCC1, BRCA1, RAP80), пеметрексед (TYMS (TS), DHFR, GARFT, FRA), гемцитабин (hENT1, dCK, RRM1, RRM2, DPD) и доцетаксел/паклитаксел (TUBB3). Помимо этого, буду изучены генные полиморфизмы, ассоциированные с чувствительностью и резистентностью к цитостатической терапии. Выполнение данного проекта позволит увеличить эффективность лекарственного лечения НМРЛ.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Данный проект направлен на поиск предикторов, позволяющих объяснить вариабельность эффективности терапии у пациентов с раком легкого. На первом этапе в рамках решения задачи по поиску предикторов длительности (эффективности) таргетной терапии рака легкого основные усилия были сконцентрированы на формировании коллекции опухолей с «крайними» показателями по длительности безпрогрессивного периода. Мы отправили врачам 1542 запроса об опыте лечения таргетными препаратами пациентов с раком легкого. На момент написания отчета мы получили отклики от врачей по 18% ALK-позитивных случаев, 32% ROS1-позитивных карцином и 14% BRAF-позитивных опухолей. Таргетная терапия назначалась не всем пациентам, у части больных терапию отменяли из-за непереносимости препарата или связь с пациентами была утеряна, еще часть больных совсем недавно начали лечение и не достигли значимой длительности PFS (англ. progression free survival, выживаемость без прогрессирования) – данные случаи являются неинформативными для нашего проекта. К сожалению, информация об опыте применения BRAF-ингибиторов была предоставлена только для трех пациентов. В результате на данный момент информативными для нашего исследования являются 46 случаев ALK-ассоциированных карцином (диапазон периода без прогрессии: 5-55 месяцев), у 4 пациентов PFS был меньше 6 месяцев, а в 6 случаях превышал 3 года. Особенно значимой для наших целей можно отметить историю лечения пациента с «короткими» PFS в двух линиях терапии (23 дня для кризотиниба в первой линии терапии и 7 месяцев для алектиниба во второй линии). Мы надеемся на продолжение сотрудничества с врачами и увеличение коллекции информативных случаев ALK-позитивных карцином. Для ROS1-позитивных опухолей легкого применение таргетной терапии зафиксировано у 44/88 (49%) пациентов, информативными для нашего проекта являются 26 случаев (диапазон периода без прогрессии: 14-67 месяцев). В этой группе опухолей мы выделили 5 случаев с PFS менее 20 месяцев в категорию «короткого ответа» и 5 случаев с эффективным таргетным воздействием на протяжении более чем четырех лет в категорию «суперреспондеров». Отдельного внимания заслуживают два случая с полным регрессом опухоли на фоне таргетного воздействия. Следует также отметить, что в двух случаях, описанных как ROS1-позитивные опухоли, не продемонстрировавших ответа на таргетную терапию, NGS-исследование не подтвердило присутствие ROS1-перестройки. Работа по сбору информации о применении EGFR ингибиторов еще продолжается. На данный момент диапазон PFS при применении гефитиниба/эрлотиниба для 30 случаев «канонических» EGFR мутаций (p.L858R и ex19del) составляет от 2,3 месяцев до 3,5 лет. На следующем этапе мы рассчитываем на существенное дополнение информации о терапии пациентов из этой когорты. Второй задачей проекта является поиск молекулярных механизмов адаптации опухолей к таргетному воздействию. Это исследование мы проводим на коллекции операционного материала EGFR-позитивных опухолей после применения таргетной терапии (n = 32) и соответствующих им биопсийных образцов до применения таргетного препарата (n = 8). Нуклеиновые кислоты удалось выделить из 16 операционных образцов, мутация EGFR p.T790M обнаружена в 3 (19%) случаях. На этом этапе мы провели транскриптомный анализ 16 опухолей «на фоне таргетного воздействия» и 7 образцов «до терапии». Анализ дифференциальной экспрессии выявил достоверное изменение уровня экспрессии 201 гена в опухолях на фоне таргетного лечения с последующим длительным безрецидивным периодом по сравнению с хемонаивными опухолями. Аналогичный анализ для опухолей с «коротким» безрецидивным периодом выявил 87 таких генов. В этих сравнениях нашлось пять общих маркеров: аналогичные векторы изменения экспрессии наблюдаются для генов FOS, EGR1, ADAMTS1, MAP3K20, CDKN2A. В сравнении экспрессионных профилей посттаргетируемых опухолей с «коротким» и «длительным» ответом было выявлено 16 генов, экспрессия которых достоверно различается в зависимости от длительности PFS. Третье направление нашей работы связано с исследованием предикторов чувствительности к цитостатической терапии в опухолях легкого различных молекулярных подтипов. На этом этапе была изучена экспрессия генов TYMS и TYMP в карциномах легкого с транслокациями ALK (n = 68), ROS1 (n = 71), RET (n = 87); новообразованиях, содержащих мутации в EGFR ex19del (n = 75) и p.L858R (n = 34), мутации в гене KRAS (n = 116); в опухолях без мутаций (WT, n = 733). Эксперименты продемонстрировали достоверное снижение экспрессии гена TYMS в опухолях с транслокациями ALK, ROS1, RET и мутациями KRAS и EGFR ex19del по сравнению с карциномами легкого без мутаций. Экспрессия гена TYMP была достоверно ниже в KRAS-позитивных и EGFR ex19del- мутированных опухолях.

Публикации

1. Агранов И.Р., Иевлева А.Г., Красавина М.А., Артемьева Е.В., Жабина А.С., Белухин С.А., Макаркина М.Л., Елсакова Е.О., Оганесян А.П., Хейнштейн В.А., Тюрин В.И., Чернякова А.П., Баскина С.В., Волков Н.М., Егоренков В.В., Моисеенко В.Ф., Имянитов Е.Н., Моисеенко В.М. Валидация 10-генного экспрессионного профиля как предиктивного маркера эффективности ингибиторов контрольных точек у пациентов с неоперабельным НМРЛ Практическая онкология, Практическая онкология, 2024, Т. 25, № 2, С. 166-173. (год публикации - 2024)
10.31917/2502166

2. Асадулаева К.А., Мулкиджан Р.С., Преображенская Е.В., Саитова Е.С., Анускина А.А., Тюрин В.И., Имянитов Е.Н. Экспрессия гена TYMS в опухолях легкого различных мутационных подтипов Вопросы онкологии, Приложение к журналу Вопросы онкологии. Тезисы X петербургского международного онкологического форума «Белые ночи 2024» (3 - 7 июля 2024 г., Санкт-Петербург). С. 68-69. (год публикации - 2024)

3. Имянитов Е.Н., Митюшкина Н.В., Кулигина Е.С., Тюрин В.И., Венина А.Р. Pathways and targeting avenues of BRAF in nonsmall cell lung cancer Expert Opinion on Therapeutic Targets, Expert Opin Ther Targets, 2024, Vol. 28(7), P. 613-622. (год публикации - 2024)
10.1080/14728222.2024.2374742

4. Михеев Д.Е., Чернякова А.П., Митюшкина Н.В., Тюрин В.И., Асадулаева К.А., Иевлева А.Г., Имянитов Е.Н. Распространенность «редких» мутаций в гене EGFR при немелкоклеточном раке легкого Вопросы онкологии, Приложение к журналу Вопросы онкологии. Тезисы X петербургского международного онкологического форума «Белые ночи 2024» (3 - 7 июля 2024 г., Санкт-Петербург). С.55-56. (год публикации - 2024)

5. Мулкиджан Р.С., Преображенская Е.В., Саитова Е.С., Асадулаева К.А., Загребин Ф.А., Тюрин В.И. Поиск новых мишеней таргетной терапии рака легкого в генах, кодирующих белки с киназной активностью Вопросы онкологии, Приложение к журналу Вопросы онкологии. Тезисы X петербургского международного онкологического форума «Белые ночи 2024» (3 - 7 июля 2024 г., Санкт-Петербург). С. 59-60. (год публикации - 2024)

6. Преображенская Е.В., Мулкиджан Р.С., Загребин Ф.А., Романько А.А., Саитова Е.С. Корзун П.Р., Биннатова Д.О., Тюрин В.И., Бизин И.В., Имянитов Е.Н. Novel kinase-activating genetic events in non-small cell lung carcinomas Exploration of Targeted Anti-tumor Therapy, Explor Target Antitumor Ther, 2025, Vol. 6, P. 1002330 (1-11) (год публикации - 2025)
10.37349/etat.2025.1002330

7. Муртазин А.И., Алексахина С.Н., Шестакова А.Д., Левченко Е.В., Имянитов Е.Н. Перспективы таргетной терапии KRAS-мутированных карцином легкого Вопросы онкологии, Вопросы онкологии, 2024, Т. 70, № 6, С. 1048-1058. (год публикации - 2024)
10.37469/0507-3758-2024-70-6-1048-1058

8. Тараканова Ю.И., Наливалкина Е.А., Бордовская Н.А., Митюшкина Н.В., Тюрин В.И., Имянитов Е.Н. Анализ известных мутаций и перестроек с участием гена FGFR3 в немелкоклеточных карциномах легкого методом полимеразной цепной реакции Вопросы онкологии, Материалы XI Петербургского международного онкологического форума «Белые ночи 2025» (2 – 5 июля, Санкт-Петербург). Вопросы онкологии, 2025, Т.71, №3 (Приложение), С. 450-451. (год публикации - 2025)

9. Цапулина Е.Д., Алексахина С.Н., Григорьева А.Л., Иевлева А.Г., Митюшкина Н.В., Михеев Д.В., Мулкиджан Р.С., Никитина А.С., Преображенская Е.В., Ракицкая Т.А., Романько А.А., Саитова Е.С., Тюрин В.И., Шестакова А.Д., Имянитов Е.Н. Случаи приобретенной резистентности к анти-EGFR терапии рака легкого, обусловленные RET-транслокацией Вопросы онкологии, Материалы XI Петербургского международного онкологического форума «Белые ночи 2025» (2 – 5 июля, Санкт-Петербург). Вопросы онкологии, 2025, Т. 71, №3 (Приложение), С. 473-475. (год публикации - 2025)

10. Никитина А.С., Михеев Д.В., Тюрин В.И., Ракицкая Т.А., Иевлева А.Г., Имянитов Е.Н. Анализ спектра инсерций в 20-м экзоне гена EGFR при раке легкого Вопросы онкологии, Материалы XI Петербургского международного онкологического форума «Белые ночи 2025» (2 – 5 июля, Санкт-Петербург). Вопросы онкологии, 2025, Т. 71, №3 (Приложение), С. 455-456. (год публикации - 2025)

11. Юсупова С.Р., Мартыненко Д.Е., Третьякова Я.И., Мулкиджан Р.С., Преображенская Е.В., Имянитов Е.Н. Анализ встречаемости MAP2K1-мутаций в злокачественных опухолях легкого Вопросы онкологии, Материалы XI Петербургского международного онкологического форума «Белые ночи 2025» (2 – 5 июля, Санкт-Петербург). Вопросы онкологии, 2025, Т. 71, №3 (Приложение), С. 477-478. (год публикации - 2025)

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Проект направлен на поиск молекулярных маркеров для персонализированного подбора таргетной и цитостатической терапии рака лёгкого (РЛ) с учётом вариабельности эффективности препаратов. В течение отчётного года завершён анализ данных о применении таргетной терапии у пациентов с ALK- и ROS1-позитивными карциномами лёгкого и сформированы коллекции с экстремальными показателями её эффективности. Анализ данных о лечении пациентов с таргетными мишенями показал, что ингибиторы тирозинкиназ (ТКИ) применяются менее чем в 70% случаев. Выживаемость без прогрессирования (PFS) при таргетной терапии у ALK-позитивных пациентов варьирует от 2 до 77 месяцев, а у ROS1-позитивных — от 3 до 66 месяцев. Использование ТКИ при ALK-зависимом РЛ после цитостатической терапии по эффективности и продолжительности PFS не отличалось от применения в первой линии. Назначение алектиниба и церитиниба в первой линии показало достоверное увеличение медианы PFS по сравнению с кризотинибом. В когорте ROS1-зависимых РЛ медиана PFS превышает 3 года, а частичный или полный ответ зарегистрирован в 30% случаев. В обеих выборках прогрессия заболевания менее чем через 6 месяцев фиксировалась менее чем у 6% пациентов. В результате сформированы коллекции ALK-позитивного РЛ с «коротким» PFS (n=11) и длительным PFS (n=9), а также ROS1-позитивного РЛ с зарегистрированной прогрессией заболевания на фоне терапии (n=4) и частичным регрессом опухоли (n=7). Для этих выборок проведено полноэкзомное секвенирование. Анализ частот аллельных вариантов в когортах с коротким и длительным PFS выявил 125 вариантов в 58 генах с достоверной разницей в представленности между группами сравнения. Анализ соматических альтераций выявил мутации в генах TP53, TP53BP, ATRX, BRCA2 и MET в образцах с коротким беспрогрессивным периодом. Сравнительный анализ вариантов с высоким рейтингом патогенности позволил составить список кандидатных вариантов в 139 генах для детального анализа на следующем этапе. Среди них выделены транскирующие мутации в генах факторов роста фибробластов, гене PABPC1 и генах семейства муцинов, а также SNV в генах организации цитоскелета. Особый интерес представляет структурный вариант EPHB6 p.Ser176_Ser177del, обнаруженный в 5 опухолях с коротким PFS. В образцах с длительным PFS выявлены два случая с мутациями EGF1 p.R347H и EGFR1 p.A864V. Также в этой когорте обнаружено 3 случая с мутациями в гене HERC2 и 4 случая с мутацией CLEC18B p.Arg352Cys. Для поиска механизмов адаптации опухолей к таргетному воздействию проведено полноэкзомное секвенирование коллекции EGFR-ассоциированных опухолей на пике эффекта таргетной терапии. Помимо мутации EGFR T790M в 3 из 15 опухолей, выявлены мутации FGFR3, транскирующие события в семействе генов FGF и миссенс-варианты в генах, связанных с аутофагией, и в гене SEPTIN10. В результате сравнения парных образцов составлен список кандидатных вариантов. В ряду прочих наблюдений обнаружены мутации в генах TP53 и ATRX, а также амплификации гена EGFR в образцах с коротким PFS и амплификация гена MYC в образце с длительным PFS. В продолжение работ по исследованию предикторов чувствительности к цитостатической терапии в опухолях лёгкого различных молекулярных подтипов проведён анализ экспрессии генов GART, SLC29A1, RRM1, DPYD, UIMC1 и ERCC1. Анализ выполнен на коллекции карцином лёгкого: ALK- (n=104), ROS1- (n=33), RET-зависимых (n=40), содержащих мутации EGFR ex19del (n=226) и EGFR L858R (n=137), мутации в гене KRAS (n=464), а также опухолей без мутаций (WT, n=198). Экспрессия GART достоверно выше в опухолях с EGFR- и KRAS-мутациями по сравнению со всеми остальными исследованными подтипами. Экспрессия UIMC1 и SLC29A1 достоверно ниже в когорте опухолей без мутаций по сравнению со всеми остальными когортами. Экспрессия RRM1 значимо ниже в группе WT опухолей по сравнению с EGFR/ALK/RET/KRAS-позитивными. Экспрессия ERCC1 значимо ниже в группе WT опухолей по сравнению с EGFR/ALK/KRAS-позитивными. DPYD значимо ниже экспрессируется в ALK-зависимых опухолях, чем в опухолях без мутаций. В то же время в опухолях с EGFR-мутациями экспрессия DPYD достоверно выше, чем во всех остальных изучаемых группах.

Публикации