жаңалықтар

Соңғы онжылдықта гендерді секвенирлеу технологиясы қатерлі ісік ауруларын зерттеуде және клиникалық тәжірибеде кеңінен қолданылып, қатерлі ісіктің молекулалық сипаттамаларын ашудың маңызды құралына айналды. Молекулярлық диагностика мен мақсатты терапиядағы жетістіктер ісік дәлдігі терапиясының тұжырымдамаларының дамуына ықпал етті және ісік диагностикасы мен емдеудің бүкіл саласына үлкен өзгерістер әкелді. Генетикалық тестілеу ісік қаупін ескерту, емдеу шешімдерін қабылдау және болжамды бағалау үшін пайдаланылуы мүмкін және пациенттің клиникалық нәтижелерін жақсартудың маңызды құралы болып табылады. Мұнда біз CA Cancer J Clin, JCO, Ann Oncol және басқа журналдарда жарияланған соңғы мақалаларды қорытындылаймыз, ол қатерлі ісік диагностикасы мен емдеуде генетикалық тестілеуді қолдануды қарастырады.

Соматикалық мутациялар және ұрық сызығының мутациялары. Жалпы, қатерлі ісік ата-анадан тұқым қуалайтын (гендік мутациялар) немесе жасына байланысты (соматикалық мутациялар) алынуы мүмкін ДНҚ мутацияларынан туындайды. Жыныс сызығының мутациялары туғаннан бастап болады және мутация әдетте денедегі әрбір жасушаның ДНҚ-да мутацияны алып жүреді және ұрпаққа берілуі мүмкін. Соматикалық мутацияларды гаметикалық емес жасушалардағы жеке адамдар алады және әдетте ұрпаққа берілмейді. Жыныстық және соматикалық мутациялар жасушалардың қалыпты функционалдық белсенділігін бұзады және жасушалардың қатерлі трансформациясына әкелуі мүмкін. Соматикалық мутациялар қатерлі ісіктердің негізгі қозғаушы күші және онкологиядағы ең болжамды биомаркер болып табылады; дегенмен, ісікпен ауыратын науқастардың шамамен 10-20 пайызы олардың қатерлі ісік қаупін айтарлықтай арттыратын ұрық сызығының мутацияларын алып жүреді және бұл мутациялардың кейбіреулері де емдік болып табылады.
Жүргізуші мутация және жолаушы мутация. ДНҚ-ның барлық нұсқалары жасуша қызметіне әсер етпейді; Орташа алғанда, қалыпты жасуша дегенерациясын бастау үшін «драйвер мутациялары» деп аталатын бес-он геномдық оқиға қажет. Көбінесе драйвер мутациялары жасушаның өсуін реттеуге, ДНҚ қалпына келтіруге, жасушалық циклды бақылауға және басқа да өмірлік процестерге қатысатын гендер сияқты жасушаның тіршілік әрекетімен тығыз байланысты гендерде кездеседі және терапевтік мақсат ретінде пайдалану мүмкіндігіне ие. Дегенмен, кез келген қатерлі ісіктегі мутациялардың жалпы саны айтарлықтай үлкен, кейбір сүт безі қатерлі ісігінде бірнеше мыңнан бастап, кейбір жоғары өзгермелі колоректальды және эндометриялық қатерлі ісіктерде 100 000-нан астам. Мутациялардың көпшілігінің биологиялық маңызы жоқ немесе шектеулі, тіпті мутация кодтау аймағында орын алса да, мұндай елеусіз мутациялар «жолаушы мутациялары» деп аталады. Белгілі бір ісік түріндегі гендік нұсқа оның емге жауабын немесе төзімділігін болжаса, нұсқа клиникалық тұрғыдан жұмыс істейтін болып саналады.
Онкогендер және ісіктерді басатын гендер. Қатерлі ісік ауруында жиі мутацияға ұшыраған гендерді екі санатқа бөлуге болады, онкогендер және ісік супрессорлары. Қалыпты жасушаларда онкогендермен кодталған ақуыз негізінен жасуша пролиферациясын ынталандыру және жасуша апоптозын тежеу ​​рөлін атқарады, ал онкосупрессорлар гендерімен кодталған ақуыз негізінен жасушаның қалыпты жұмысын сақтау үшін жасушалардың бөлінуін теріс реттеуге жауап береді. Қатерлі трансформация процесінде геномдық мутация онкоген белсенділігінің күшеюіне және онкосупрессор генінің белсенділігінің төмендеуіне немесе жоғалуына әкеледі.
Шағын вариация және құрылымдық вариация. Бұл геномдағы мутацияның екі негізгі түрі. Кішігірім нұсқалар ДНҚ-ны өзгерту, жою немесе негіздердің аздаған санын қосу арқылы өзгертеді, соның ішінде базаны енгізу, жою, фрейм ауыстыру, кодон жоғалуын бастау, кодон жоғалу мутацияларын тоқтату және т.б. Құрылымдық вариация геномның үлкен қайта орналасуы болып табылады, өлшемі бірнеше мың негізден бастап, хромосома санының көпшілігінің өзгеруі, хромосома санының көп бөлігінің өзгеруі, хромосоманың деформациясы, соның ішінде қайталау, инверсия немесе транслокация. Бұл мутациялар ақуыз функциясының төмендеуіне немесе күшеюіне әкелуі мүмкін. Жеке гендер деңгейіндегі өзгерістерден басқа, геномдық белгілер де клиникалық реттілік есептерінің бөлігі болып табылады. Геномдық белгілерді шағын және/немесе құрылымдық вариациялардың күрделі үлгілері ретінде қарастыруға болады, соның ішінде ісік мутациясының жүктемесі (TMB), микросателлиттік тұрақсыздық (MSI) және гомологиялық рекомбинация ақаулары.

Клондық мутация және субклональды мутация. Клондық мутациялар барлық ісік жасушаларында болады, диагностика кезінде болады және емдеу прогрессінен кейін де болады. Сондықтан, клондық мутацияларды ісіктерді емдеу мақсаттары ретінде пайдалану мүмкіндігі бар. Субклональды мутациялар рак клеткаларының бір бөлігінде ғана болады және диагноздың басында анықталуы мүмкін, бірақ кейінгі қайталанумен жоғалады немесе емделгеннен кейін ғана пайда болады. Қатерлі ісіктің гетерогенділігі бір ісікте бірнеше субклональды мутациялардың болуын білдіреді. Айта кету керек, барлық жалпы қатерлі ісік түрлеріндегі клиникалық маңызды драйвер мутацияларының басым көпшілігі клондық мутациялар болып табылады және онкологиялық прогресс кезінде тұрақты болып қалады. Көбінесе субклондар арқылы болатын резистенттілік диагностика кезінде анықталмауы мүмкін, бірақ емдеуден кейін қайталанған кезде пайда болады.

Хромосомалық деңгейдегі өзгерістерді анықтау үшін дәстүрлі әдіс FISH немесе жасуша кариотипі қолданылады. FISH гендердің бірігуін, жойылуын және күшейтулерін анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін және дәлдігі мен сезімталдығы жоғары, бірақ өткізу қабілеті шектеулі осындай нұсқаларды анықтаудың «алтын стандарты» болып саналады. Кейбір гематологиялық қатерлі ісіктерде, әсіресе жедел лейкемияда, кариотиптеу әлі де диагнозды және болжамды бағыттау үшін қолданылады, бірақ бұл әдіс біртіндеп FISH, WGS және NGS сияқты мақсатты молекулалық талдаулармен ауыстырылады.
Жеке гендердегі өзгерістерді нақты уақыттағы ПТР және цифрлық тамшы ПТР сияқты ПТР арқылы анықтауға болады. Бұл әдістер жоғары сезімталдыққа ие, әсіресе шағын қалдық зақымдануларды анықтау және бақылау үшін қолайлы және салыстырмалы түрде қысқа уақыт ішінде нәтиже алуға болады, кемшілігі - анықтау диапазоны шектеулі (әдетте тек бір немесе бірнеше гендегі мутацияларды анықтайды) және бірнеше сынақтарды жүргізу мүмкіндігі шектеулі.
Иммуногистохимия (IHC) - ERBB2 (HER2) және эстроген рецепторлары сияқты биомаркерлердің экспрессиясын анықтау үшін әдетте қолданылатын ақуызға негізделген бақылау құралы. IHC арнайы мутацияланған ақуыздарды (мысалы, BRAF V600E) және арнайы гендердің синтезін (мысалы, ALK синтезі) анықтау үшін де пайдаланылуы мүмкін. IHC артықшылығы - оны әдеттегі тіндерді талдау процесіне оңай біріктіруге болады, сондықтан оны басқа сынақтармен біріктіруге болады. Сонымен қатар, IHC субклеткалық ақуызды локализациялау туралы ақпаратты бере алады. Кемшіліктері шектеулі ауқымдылық және жоғары ұйымдастырушылық талаптар болып табылады.
Екінші буынды секвенирлеу (NGS) NGS ДНҚ және/немесе РНҚ деңгейіндегі вариацияларды анықтау үшін жоғары өнімді параллельді секвенирлеу әдістерін пайдаланады. Бұл әдісті бүкіл геномды (WGS) және қызықтыратын ген аймақтарын реттілікке келтіру үшін пайдалануға болады. WGS ең жан-жақты геномдық мутация туралы ақпаратты береді, бірақ оның клиникалық қолданылуына көптеген кедергілер бар, соның ішінде ісік тінінің жаңа үлгілерін алу қажеттілігі (WGS әлі формалинмен иммобилизацияланған үлгілерді талдау үшін жарамсыз) және жоғары құны.
Мақсатты NGS секвенциясы толық экзон секвенциясы мен мақсатты гендік панельді қамтиды. Бұл сынақтар қызықты аймақтарды ДНҚ зондтары немесе ПТР күшейту арқылы байытады, осылайша қажетті реттілік көлемін шектейді (бүкіл экзома геномның 1-2 пайызын құрайды, тіпті 500 гені бар үлкен панельдер геномның тек 0,1 пайызын құрайды). Толық экзондық секвенирлеу формалинмен бекітілген тіндерде жақсы орындалғанымен, оның құны жоғары болып қалады. Мақсатты гендердің комбинациясы салыстырмалы түрде үнемді және тексерілетін гендерді таңдауда икемділікке мүмкіндік береді. Сонымен қатар, айналымдағы бос ДНҚ (cfDNA) сұйық биопсиялар деп аталатын қатерлі ісікке шалдыққан науқастарды геномдық талдаудың жаңа нұсқасы ретінде пайда болады. Қатерлі ісік жасушалары да, қалыпты жасушалар да ДНҚ-ны қанға жібере алады, ал рак клеткаларынан бөлінген ДНҚ ісік жасушаларындағы ықтимал мутацияларды анықтау үшін талдауға болатын айналымдағы ісік ДНҚ (ctDNA) деп аталады.
Тестті таңдау шешілетін нақты клиникалық мәселеге байланысты. Бекітілген терапиялармен байланысты биомаркерлердің көпшілігін FISH, IHC және ПТР әдістерімен анықтауға болады. Бұл әдістер биомаркерлердің аз мөлшерін анықтау үшін орынды, бірақ олар өткізу қабілетінің жоғарылауымен анықтау тиімділігін арттырмайды және тым көп биомаркерлер анықталса, анықтау үшін тін жеткіліксіз болуы мүмкін. Кейбір спецификалық қатерлі ісік ауруларында, мысалы, тін үлгілерін алу қиын болатын және сынау үшін бірнеше биомаркерлер бар өкпе рагы сияқты, NGS пайдалану жақсы таңдау болып табылады. Қорытындылай келе, талдауды таңдау әр пациент үшін сыналатын биомаркерлердің санына және биомаркерге сыналатын пациенттердің санына байланысты. Кейбір жағдайларда IHC/FISH қолдану жеткілікті, әсіресе мақсат анықталғанда, мысалы, сүт безі обыры бар науқастарда эстроген рецепторларын, прогестерон рецепторларын және ERBB2 анықтау. Егер геномдық мутацияларды жан-жақты зерттеу және әлеуетті терапиялық мақсаттарды іздеу қажет болса, NGS ұйымдасқан және үнемді. Сонымен қатар, NGS IHC/FISH нәтижелері екіұшты немесе анық емес жағдайларда қарастырылуы мүмкін.

Әртүрлі нұсқаулар қандай пациенттерге генетикалық тестілеуге жарамды болуы керектігі туралы нұсқаулар береді. 2020 жылы ESMO Precision Medicine жұмыс тобы дамыған қатерлі ісікпен ауыратын науқастар үшін NGS тестілеуінің алғашқы ұсыныстарын шығарды, бұл кеңейтілген жалпақ емес шағын жасушалы емес өкпенің қатерлі ісігі, простата обыры, колоректальды қатерлі ісік, өт жолдарының қатерлі ісігі және аналық без обыры ісік үлгілері үшін NGS сынамасын жүргізуді ұсынады, және осы ESMO24 негізінде жаңартуды ұсынады. сүт безі қатерлі ісігі және сирек ісіктер. Асқазан-ішек стромальды ісіктері, саркомалар, қалқанша безінің ісіктері және шығу тегі белгісіз ісіктер.
2022 жылы ASCO-ның метастаздық немесе асқынған ісіктері бар науқастарда соматикалық геномды тестілеуге қатысты клиникалық пікірінде метастаздық немесе дамыған қатты ісіктері бар науқастарда биомаркерге қатысты терапия мақұлданса, бұл науқастарға генетикалық тестілеу ұсынылады. Мысалы, BRAF V600E мутациясын скрининг үшін метастаздық меланомасы бар емделушілерде геномдық тестілеу жүргізілуі керек, өйткені бұл көрсеткіш үшін RAF және MEK тежегіштері мақұлданған. Сонымен қатар, егер пациентке енгізілетін препаратқа төзімділіктің айқын маркері болса, генетикалық тестілеуді де жүргізу керек. Мысалы, Egfrmab KRAS мутантты колоректальды қатерлі ісікке тиімсіз. Науқастың гендік секвенирлеуге жарамдылығын қарастырған кезде науқастың физикалық жағдайы, қатар жүретін аурулары және ісік сатысы біріктірілуі керек, өйткені геномды реттілік үшін қажетті қадамдар тізбегі, оның ішінде пациенттің келісімі, зертханалық өңдеу және секвенирлеу нәтижелерін талдау пациенттің тиісті физикалық мүмкіндіктері мен өмір сүру ұзақтығын талап етеді.
Соматикалық мутациялардан басқа, кейбір ісіктерді ұрық гендері үшін де тексеру керек. Жыныс сызығының мутацияларына тестілеу сүт безі, аналық без, простата және ұйқы безі қатерлі ісігіндегі BRCA1 және BRCA2 мутациялары сияқты қатерлі ісіктерді емдеу шешімдеріне әсер етуі мүмкін. Гермлиндік мутациялар пациенттерде болашақ қатерлі ісік скринингі мен алдын алу үшін де әсер етуі мүмкін. Жыныс сызығының мутацияларын сынауға әлеуетті жарамды пациенттер қатерлі ісіктің отбасылық тарихы, диагноз қойылған жас және қатерлі ісік түрі сияқты факторларды қамтитын белгілі бір шарттарды орындауы керек. Дегенмен, ұрық желісінде патогендік мутацияларды алып жүретін көптеген пациенттер (50%-ға дейін) отбасылық тарихқа негізделген ұрық сызығының мутацияларын тексерудің дәстүрлі критерийлеріне сәйкес келмейді. Сондықтан мутация тасымалдаушыларын максималды түрде анықтау үшін Ұлттық Қатерлі ісік желісі (NCCN) сүт безі, аналық без, эндометрия, ұйқы безі, колоректальды немесе простата обыры бар науқастардың барлығына немесе көпшілігіне ұрық сызығының мутацияларына тестілеуді ұсынады.
Генетикалық тестілеу уақытына келетін болсақ, клиникалық маңызды драйвер мутацияларының басым көпшілігі клональды және қатерлі ісік прогрессиясы кезінде салыстырмалы түрде тұрақты болғандықтан, асқынған ісік диагностикасы кезінде пациенттерге генетикалық тестілеуді жүргізу орынды. Кейінгі генетикалық тестілеу үшін, әсіресе молекулалық мақсатты терапиядан кейін, ctDNA тестілеу ісік тінінің ДНҚ-ға қарағанда тиімдірек, өйткені қан ДНҚ-сында барлық ісік зақымдануларының ДНҚ болуы мүмкін, бұл ісіктердің гетерогенділігі туралы ақпаратты алуға қолайлырақ.
Емдеуден кейін ctDNA талдауы ісіктің емдеуге реакциясын болжауға және стандартты бейнелеу әдістеріне қарағанда аурудың дамуын ерте анықтауға мүмкіндік береді. Дегенмен, емдеу шешімдерін қабылдау үшін осы деректерді пайдалану хаттамалары белгіленбеген және клиникалық зерттеулерде болмаса, ctDNA талдауы ұсынылмайды. ctDNA-ны ісіктердің радикалды операциясынан кейінгі шағын қалдық зақымдануларды бағалау үшін де қолдануға болады. Операциядан кейінгі ctDNA сынағы аурудың кейінгі дамуының күшті болжамы болып табылады және емделушіге адъювантты химиотерапияның пайдасы бар-жоғын анықтауға көмектесуі мүмкін, бірақ адъювантты химиотерапия шешімдерін қабылдау үшін ctDNA-ны клиникалық зерттеулерден тыс пайдалану әлі ұсынылмайды.

Деректерді өңдеу Геномды секвенирлеудің бірінші қадамы пациент үлгілерінен ДНҚ алу, кітапханаларды дайындау және өңделмеген реттілік деректерін жасау болып табылады. Шикізат деректері төмен сапалы деректерді сүзуді, оны анықтамалық геноммен салыстыруды, әртүрлі аналитикалық алгоритмдер арқылы мутациялардың әртүрлі түрлерін анықтауды, осы мутациялардың ақуыз трансляциясына әсерін анықтауды және ұрық сызығының мутацияларын сүзуді қоса алғанда, одан әрі өңдеуді қажет етеді.
Драйвер генінің аннотациясы жүргізуші мен жолаушы мутациясын ажыратуға арналған. Драйвер мутациялары ісік супрессоры генінің белсенділігінің жоғалуына немесе күшеюіне әкеледі. Ісік супрессоры гендерінің инактивациясына әкелетін шағын нұсқаларға мағынасыз мутациялар, фреймді ауыстыру мутациялары және кілтті сплайцинациялау орны мутациялары, сондай-ақ аз жиі басталатын кодонды жою, кодонды жоюды тоқтату және интронды енгізу/делеция мутацияларының кең ауқымы жатады. Сонымен қатар, қателік мутациялары және шағын интронды енгізу/делеция мутациялары маңызды функционалдық домендерге әсер еткенде ісік супрессоры генінің белсенділігінің жоғалуына әкелуі мүмкін. Ісік супрессоры генінің белсенділігін жоғалтуға әкелетін құрылымдық нұсқаларға геннің ішінара немесе толық жойылуы және генді оқу шеңберінің бұзылуына әкелетін басқа геномдық нұсқалар жатады. Онкогендер функциясының жоғарылауына әкелетін кішігірім нұсқалар маңызды ақуыздың функционалдық домендерін нысанаға алатын қате мутацияларды және кездейсоқ интрондарды енгізуді/жоюды қамтиды. Сирек жағдайларда ақуыздың қысқаруы немесе сплайсинг орнының мутациялары онкогендердің белсендірілуіне әкелуі мүмкін. Онкогенді белсендіруге әкелетін құрылымдық вариацияларға гендердің синтезі, геннің жойылуы және геннің қайталануы жатады.
Геномдық вариацияның клиникалық интерпретациясы анықталған мутациялардың клиникалық маңыздылығын, яғни олардың ықтимал диагностикалық, болжамдық немесе емдік мәнін бағалайды. Геномдық вариацияны клиникалық интерпретациялауда басшылыққа алатын бірнеше дәлелді бағалау жүйесі бар.
Мемориал Слоан-Кеттеринг онкология орталығының дәлме-дәл медицина онкологиясы деректер базасы (OncoKB) ген нұсқаларын олардың есірткіні қолданудағы болжамдық мәніне қарай төрт деңгейге жіктейді: 1/2-деңгей, FDA мақұлдаған немесе бекітілген препаратқа нақты көрсеткіштің жауабын болжайтын клиникалық стандартты биомаркерлер; 3-деңгей, клиникалық сынақтарда уәде берген жаңа мақсатты препараттарға жауапты болжайтын FDA мақұлдаған немесе мақұлданбаған биомаркерлер және клиникалық сынақтарда сенімді биологиялық дәлелдер көрсеткен жаңа мақсатты препараттарға жауапты болжайтын 4-деңгей, FDA мақұлдамаған биомаркерлер. Емдеуге төзімділікпен байланысты бесінші топша қосылды.
Американдық Молекулярлық Патология қоғамы (AMP)/Американдық клиникалық онкология қоғамы (ASCO)/Американдық патологтар колледжі (CAP) соматикалық вариацияны түсіндіруге арналған нұсқаулар соматикалық вариацияны төрт санатқа бөледі: І дәрежелі, күшті клиникалық мәні бар; Потенциалды клиникалық маңызы бар II дәреже; III дәреже, клиникалық маңызы белгісіз; IV дәреже, клиникалық маңыздылығы белгісіз. Емдеу шешімдері үшін тек I және II дәрежелі нұсқалар ғана құнды.
ESMO молекулярлық мақсатты клиникалық жұмыс қабілеттілігі шкаласы (ESCAT) ген нұсқаларын алты деңгейге жіктейді: I деңгей, күнделікті қолдануға жарамды нысандар; ІІ кезең, әлі де зерттеліп жатқан мақсат, мақсатты препараттан пайда алатын пациенттердің популяциясын тексеру үшін пайдаланылуы мүмкін, бірақ оны қолдау үшін көбірек деректер қажет. III дәреже, басқа рак түрлерінде клиникалық пайдасын көрсеткен мақсатты гендік нұсқалар; IV дәреже, тек клиникаға дейінгі дәлелдемелермен расталған мақсатты гендік нұсқалар; V дәрежеде мутацияны бағыттаудың клиникалық маңыздылығын растайтын дәлелдер бар, бірақ нысанаға қарсы бір дәрілік терапия өмір сүруді ұзартпайды немесе біріктірілген емдеу стратегиясын қабылдауға болады; Х дәрежесі, клиникалық мәні жоқ.