На сегодняшний день большинство авторов [1, 2] рассматривают адренокортикальный рак (АКР) как единое заболевание. Однако результаты работ, проведенных в течение последнего 10-летия [2], свидетельствуют об обратном. По данным пилотных исследований, помимо классического, существует еще три морфологических варианта: онкоцитарный, миксоидный, саркоматоидный. Более того, даже классический вариант АКР характеризуется высокой вариабельностью морфологической картины, пролиферативной активности, агрессивности клинического течения, ответа на терапию, общей и безрецидивной выживаемости. Иммуногистохимические и молекулярные исследования позволили идентифицировать новые маркеры, имеющие диагностическое и прогностическое значение; эти данные также говорят в пользу гетерогенности АКР [1].
Чрезвычайная гетерогенность АКР является краеугольным камнем в понимании этого заболевания, обусловливая проблемы дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных образований надпочечников, прогнозирования агрессивности течения и выбора лечебной тактики.
Молекулярно-генетическая характеристика АКР
Механизмы канцерогенеза при АКР, как и при многих неопластических процессах, обусловлены мутациями в драйверных генах и последующей активацией соответствующих сигнальных путей [2]. В большинстве случаев эти мутации возникают спонтанно в соматических адренокортикальных клетках, как правило, вследствие неэффективной репарации ДНК, и приводят к спорадическим случаям АКР. С другой стороны, в основе патогенеза АКР могут лежать герминальные мутации: в этом случае заболевание будет наблюдаться в рамках того или иного наследственного синдрома. Полагают, что как минимум в случае герминальных мутаций их реализация может объясняться теорией двойного удара А. Кнудсона. Например, в случае синдрома Ли-Фраумени одной только герминальной точечной мутации в гене TP53 («первый удар») недостаточно. Для развития АКР требуется второе генетическое событие («второй удар») в соматических клетках коры надпочечников, которое приводит к инактивации второго аллеля гена TP53 и запуску туморогенеза: соматическая точечная мутация, утрата гетерозиготности или гиперметилирование промотора.
Молекулярно-генетические нарушения определяют цитологические, гистологические и иммуногистохимические характеристики АКР. Выявлению молекулярно-генетических нарушений при АКР посвящены многочисленные исследования [2, 3, 5, 7, 9, 11], результаты которых существенно повлияли на современное представление о патогенезе и диагностике этого заболевания.
В настоящее время общепринятым является представление о молекулярной гетерогенности АКР, которая лежит в основе вариабельности клинической картины и течения заболевания [3]. В ходе международных исследований удалось выявить специфические изменения на уровне транскриптома и метилома, а также дополнительные драйверные гены, хромосомные аберрации и изменения спектра микроРНК. Актуальные проблемы, которые пытались решить в течение последних лет, включают дифференциальный диагноз между адренокортикальной аденомой (АКА) и АКР, возможность малигнизации АКА, идентификацию предикторов неблагоприятного прогноза и маркеров неэффективности химиотерапии АКР. Важно отметить, что большинство этих вопросов до сих пор остается без ответа [2].
В ходе изучения транскриптома [2, 4, 5] были выявлены различия в профиле экспрессии генов при АКА и АКР. В клетках АКР по сравнению с АКА дерегулированы гены, участвующие в контроле клеточного цикла, поддержании стабильности хромосом, выживаемости клеток, воспалении и иммунном ответе. Так, для карцином свойственна гиперэкспрессия одних генов: IGF2, MALD2L1 и CCNB1, и сниженная экспрессия других генов: ABLIM1, NAV3, SEPT4 и RPRM.
Одним из молекулярных событий, характерных для АКР, является гиперэкспрессия IGF-2 (Insulin Growth-like Factor-2, инсулиноподобный фактор роста-2), определяющего клеточную пролиферацию. При этом экспрессия IGF2 агрессивными и индолентными опухолями гетерогенная.
Идентифицированы два гена, DLGAP5 и PINK1, которые, как полагают, в дальнейшем могут быть использованы для диагностики АКР и опухолей с неопределенным потенциалом злокачественности (2—3 балла по Weiss), а также для прогнозирования риска рецидива.
Профиль экспрессии микроРНК (miRNA) различается у доброкачественных и злокачественных адренокортикальных опухолей и потенциально может быть использован для дифференциальной диагностики АКР и АКА. В ряде работ [3—6] показано, что для АКР характерна гиперэкспрессия miR483−5p и miR483−3p в сочетании со сниженной экспрессией miR-195. В исследовании Assie и соавт. (2014) проведен анализ спектра микроРНК у пациентов с АКР, на основании чего было выделено 3 кластера с характерными качественными и количественными различиями в спектре микроРНК: Mi1, Mi2 и Mi3 и соответственно с различным риском рецидива заболевания и общей выживаемостью. По мнению экспертов ВОЗ [2], уровни экспрессии miR-195 и miR483−5p могут рассматриваться в качестве возможных прогностических маркеров.
При изучении метилирования ДНК [2, 6, 7] было выявлено, что для АКР по сравнению с АКА характерно гипометилирование генома в целом. При этом около 220 CpG-островков в промоторных областях отдельных генов, наоборот, гиперметилированы, что может быть механизмом выключения генов-онкосупрессоров. В исследовании Zheng и соавт. (2016) уровень метилирования CpG-островков варьировал у разных пациентов, но коррелировал с клинической картиной АКР. В частности, профиль гиперметилирования, названный CIMP (CpG Island Methylator Phenotype), ассоциирован с наиболее неблагоприятным прогнозом.
Хромосомные аберрации чаще присутствуют в клетках АКР по сравнению с АКА и включают обширные вставки, делеции и утрату гетерозиготности. Для АКР характерен более широкий спектр хромосомных аберраций: вставки в 4, 5, 7, 12, 16, 19 и 20-й хромосомах; делеции в 11p, 2q, 11q, 13, 17p и 22-й хромосомах. При АКА наиболее часто наблюдаются вставки в 9q35-регионе. При изучении трех независимых когорт пациентов с АКР выявлены характерные аномалии числа копий: амплификации наблюдались в хромосомных областях, содержащих ген TERT (5p15.33), кодирующий обратную транскриптазу теломеразы, и ген CDK4 (12q14). Делеции чаще встречались в 22-й хромосоме, в области гена ZNRF3 (22q12.1) и в хромосомах 9 и 13, содержащих гены CDKN2A (9p21.3) и RB1 (13q14) соответственно [7—9]. В исследовании Zheng и соавт. (2016) показано, что утрата гетерозиготности в определенных областях ассоциирована с дупликацией всего генома. В свою очередь полногеномная дупликация может быть предиктором более агрессивного течения и/или маркером прогрессирования АКР.
Набор идентифицированных к настоящему времени драйверных генов в соматических клетках включает более 15 генов и прежде всего ген-онкосупрессор TP53, аберрации в котором встречаются в 1/3 всех случаев спорадического АКР среди взрослых. Мутации в гене β-катенина CTNNB1 выявляют в 40% случаев спорадического АКР, но могут присутствовать и в АКА с той же частотой. Высокая распространенность среди наследственных форм АКР характерна и для мутаций в семействе генов ZNRF. Важно отметить, что герминальные мутации в некоторых генах, которые идентифицированы как драйверные при спорадических случаях АКР, приводят к возникновению наследственных синдромов, например синдрома Беквита—Видемана (IGF2) и синдрома Ли-Фраумени (TP53). В результате целого ряда исследований в список драйверных генов были включены гены PRKAR1A, RPL22, TERF2, CCNE1 и NF1 [6, 7, 9].
Мутации в генах TP53 и CTNNB1 ассоциированы с более агрессивным течением АКР и худшим прогнозом, однако не являются независимыми прогностическими факторами.
Таким образом, в настоящее время молекулярно-генетическими особенностями АКР считаются следующие: 1) гиперэкспрессия IGF-2; 2) высокая частота мутаций в гене TP53, ассоциация их с агрессивным клиническим течением; 3) высокая распространенность дефектов в Wnt-сигнальном пути (точечные мутации в гене CTNNB1 и делеции в гене ZNRF3); 4) хромосомные аберрации и полногеномная дупликация как возможные механизмы прогрессирования АКР; 5) реактивация теломераз; 6) относительный дефицит «горячих мутационных точек» [2].
Генетическая предрасположенность к АКР
У большинства пациентов АКР является спорадическим. Редкие семейные случаи данного заболевания обусловлены герминальными мутациями в драйверных генах, в этом случае АКР является компонентом того или иного наследственного синдрома (см. таблицу).
Самым распространенным является синдром Ли-Фраумени, обнаруживаемый в большинстве случаев АКР, до 80% у детей, до 5% среди взрослых пациентов. Он наиболее часто встречается в южных регионах Бразилии, где 0,3% популяции являются носителями герминативной мутации R337H в гене TP53. Распространенность остальных синдромов составляет от долей процента до 3% среди взрослых пациентов с АКР.
Распространенность герминальных мутаций de novo в гене TP53 достигает 25% среди всех пациентов с аберрациями в данном гене. В связи с этим эксперты ВОЗ рекомендуют скринировать всех пациентов с АКР на наличие генетических заболеваний, ассоциированных с мутацией в гене ТР53 и нарушением репарации ошибочно спаренных нуклеотидов [2].
Прогностические критерии АКР
Помимо дифференциальной диагностики АКА и АКР, актуальной остается проблема определения прогностических факторов, которые могут быть использованы клиницистами для выбора наиболее эффективной терапевтической тактики. Биологические свойства и клиническое течение АКР крайне вариабельны, отмечается наличие индолентных и агрессивных опухолей.
Среди клинических критериев прогностически неблагоприятным считается манифестный гиперкортицизм у пациентов, которым было проведено радикальное удаление опухоли. Неблагоприятными прогностическими критериями также являются возраст пациента старше 50 лет, наличие неспецифических симптомов, обусловленных ростом новообразования, и резекционный статус опухоли [1, 2, 9].
Митотическая активность является параметром, ассоциированным с прогнозом заболевания, отражает пролиферативную способность клеток АКР. Была разработана система классификации с выделением АКР низкой степени злокачественности (low-grade: количество митозов менее 20 на 50 полей зрения при большом увеличении) и высокой степени злокачественности (high-grade: количество митозов более 20 на 50 полей зрения при большом увеличении). АКР high-grade ассоциированы с быстрой опухолевой прогрессией и худшим прогнозом течения. По данным отдельных авторов [9—11], митотический индекс более 9 на 50 полей зрения при большом увеличении являлся независимым неблагоприятным прогностическим параметром.
В нескольких исследованиях показано, что пролиферативный индекс Ki-67 имеет большее прогностическое значение при АКР, чем количество митозов. Хотя оптимальные значения еще не определены, на данный момент предложены следующие градации: менее 20%, 20—50%, более 50% (Duregon и соавт.) и менее 10%, 10—20% (Beuschlein и соавт.) Как и в случае некоторых других типов рака, митотическая/пролиферативная активность в пределах одного образования часто гетерогенна, предпочтительна оценка участков с более высокими показателями. Помимо Ki-67, описаны и другие иммуногистохимические маркеры, имеющие прогностическую ценность. В частности, высокий уровень экспрессии SF1 коррелирует с худшим исходом заболевания.
Среди молекулярно-генетических факторов в качестве прогностических маркеров течения АКР эксперты ВОЗ предлагают рассматривать спектр микроРНК (miR) [2]. Так, снижение экспрессии miR-195 в сочетании с гиперэкспрессией miR-483−5p ассоциировано с более агрессивным течением АКР и худшей выживаемостью. Отмечено также, что изменение экспрессии определенных генов коррелирует с риском рецидива АКР, в частности метастазирования, и выживаемостью пациентов. Среди возможных прогностических маркеров, которые заслуживают дальнейшего изучения, рассматривают экспрессию генов TOP2A, EZH2 и BARD1.
В нескольких исследованиях со схожими результатами пациенты с АКР были разделены на две группы с достоверно различными показателями выживаемости, которые коррелировали с митотической активностью и экспрессией генов клеточного цикла. Прогностическое значение имела экспрессия генов BUB1B и PINK1. Концепция выделения двух групп АКР с различными показателями выживаемости в дальнейшем была подтверждена кластерным анализом многомерных геномных данных, что послужило поводом для разделения таких пациентов на две подгруппы (C1A и C1B) с определенными молекулярно-генетическими характеристиками. В более крупном исследовании выделены три класса АКР, различающиеся по показателям выживаемости, которые коррелировали с уровнем Ki-67 [8, 9].
Перспективным направлением в изучении АКР также является выявление маркеров или предикторов ответа на терапию. Препаратом первой линии в лечении АКР является адренолитик митотан. Его применение приводит к облигатной надпочечниковой недостаточности и может быть сопряжено с развитием токсических эффектов, при этом эффективно не у всех пациентов. В качестве потенциальных предикторов ответа на митотан предложены уровни экспресии RRM1 и CYP2W1. Повышенная экспрессия CYP2W1 и выключение RRM1 ассоциированы в экспериментальных исследованиях с лучшим ответом на митотан. Идентификация прогностически значимых биомаркеров поможет предотвратить нецелесообразное применение препарата и избежать нежелательных побочных эффектов у пациентов, АКР у которых не чувствителен к митотану.
На сегодняшний день в отношении АКР практически не решен вопрос, касающийся наличия и субпопуляционного состава иммунного инфильтрата, являющегося одним из прогностических факторов для ряда других опухолей человека [1, 2]. Клетки иммунной системы составляют важную часть микроокружения опухоли. Различные популяции иммунных клеток могут оказывать диаметрально противоположное влияние на рост и прогрессию злокачественного новообразования. Так, М1-макрофаги, Th1 и цитотоксические Т-лимфоциты, зрелые дендритные клетки обладают противоопухолевой активностью, тогда как другие субпопуляции, например М2-макрофаги, регуляторные Т-клетки и незрелые дендритные клетки, обладают протуморогенной активностью. В то же время опухолевые клетки могут ингибировать направленный иммунный ответ, используя различные механизмы. Одним из таких механизмов является передача ингибирующего сигнала от рецепторов CTLA4 или PD1, экспрессируемых на поверхности CD8+ Т-лимфоцитов, что вызывает анергию опухоль-специфических клонов и подавление противоопухолевого иммунного ответа.
Детальный анализ иммунного инфильтрата АКР ранее не проводился. В то же время существует несколько работ, касающихся присутствия иммунных клеток в строме данной опухоли. Так, в апреле 2018 г. опубликована статья Thorsson и соавт., в которой путем биоинформатического анализа был охарактеризован иммунный инфильтрат всех случаев, представленных в экспрессионной базе данных TCGA. В зависимости от совокупности иммунных сигнатур все случаи делились на 6 подтипов. Среди проанализированных проб был 91 случай АКР, однако детальная характеристика иммунного инфильтрата была проведена для 78 случаев АКР. Большая часть проб АКР (49/78, 63%) была отнесена к четвертому подтипу, характеризующемуся малым количеством опухольинфильтрирующих иммунных клеток. Тем не менее достаточно большое количество случаев (23/78, 29%) было отнесено авторами к третьему, так называемому воспалительному подтипу, отличительной чертой которого является повышенный уровень иммунных клеток в строме опухоли. Из этого следует, что АКР является гетерогенной группой опухолей в контексте выраженности иммунного инфильтрата [12—14].
В апреле 2018 г. опубликована статья [15], в которой путем биоинформатического анализа 92 проб АКР из базы данных TCGA было показано, что экспрессия бета-катенина 1 (CTNNB1), сверхэкспрессированного в опухолях коры надпочечников, коррелировала со снижением иммунного ответа (уменьшенным количеством опухольинфильтрирующих лимфоцитов, снижением CD8+ Т-клеток и увеличением В-клеток). Кроме того, экспрессия CTNNB1 была обратно пропорциональна экспрессии PD-L1. Повышенная экспрессия PD-L1 коррелировала с лучшими показателями общей выживаемости пациентов. Помимо биоинформатического анализа, в данной работе проведено иммуногистохимическое окрашивание 16 проб АКР антителами к CTNNB1, CD45, PD-1 и PD-L1, однако обсуждение результатов окрашивания CD45 (панлейкоцитарный маркер) в статье не приведено.
Ранее, в 2015 г., опубликовано другое исследование [10], посвященное анализу экспрессии PD-L1 в АКР. В нем было проведено иммуногистохимическое окрашивание в 28 случаях АКР антителами к CD45 и PD-L1 и показано, что только в 3 случаях окрашивание PD-L1 наблюдалось на опухолевых клетках, в то время как в 19 выявлялось окрашивание антителами к PD-L1 CD45+ иммуноцитов.
Таким образом, вопрос об ассоциации клинических характеристик АКР со степенью иммунной инфильтрации опухолей, а также о прогностическом значении последней остается малоизученным и требует дальнейшей разработки.
Заключение
АКР представляет собой группу клинически, генетически и морфологически гетерогенных опухолей. Выделение различных вариантов данного заболевания основано не только на морфологической картине, но и на специфических биологических свойствах и клиническом течении. Иммуногистохимические и молекулярно-генетические исследования позволили идентифицировать новые биомаркеры, имеющие потенциальное диагностическое и прогностическое значение при АКР.
Выявление спектра молекулярно-генетических, морфологических, иммуногистохимических и иммунологических особенностей АКР и их взаимных корреляций необходимо для идентификации надежных маркеров злокачественного потенциала адренокортикальной опухоли, предикторов клинического течения АКР, новых целей для таргетной терапии и в дальнейшем — разработки новых методов консервативной терапии. Идентификация и валидизация прогностически значимых биомаркеров помогут предотвратить нецелесообразное назначение митотана, избежать развития побочных эффектов лечения у пациентов, не чувствительных к нему.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflict of interest.
Сведения об авторах
Селиванова Л.С. — https://orcid.org/0000-0001-6891-0009, e-mail: eliselivanova89@yandex.ru;
Рослякова А.А. — https://orcid.org/0000-0003-1857-5083;
Боголюбова А.В. — https://orcid.org/0000-0002-8664-6341;
Тертычный А.С. — https://orcid.org/0000-0001-5635-6100;
Бельцевич Д.Г. — https://orcid.org/0000-0001-7098-4584;
Абросимов А.Ю. — https://orcid.org/0000-0001-8284-9996;
Мельниченко Г.А. — https://orcid.org/0000-0002-5634-7877
КАК ЦИТИРОВАТЬ:
Селиванова Л.С., Рослякова А.А., Боголюбова А.В., Тертычный А.С., Бельцевич Д.Г., Абросимов А.Ю., Мельниченко Г.А. Молекулярно-генетические маркеры и критерии прогноза адренокортикального рака. Архив патологии. 2019;81(5):92-96. https://doi.org/10.17116/patol20198105192