Поиск по сайту
ДНК-диагностика наследственного рака толстой кишки: особенности и возможности

ДНК-диагностика наследственного рака толстой кишки: особенности и возможности

Прогресс в молекулярной биологии способствовал открытию наследственных генетических дефектов, приводящих к развитию рака. Некоторые наследуемые дефекты приводят к 100- и более кратному повышению риска возникновения злокачественных опухолей.


 

Алексей Сергеевич Цуканов, руководитель отдела лабораторной генетики ФГБУ «НМИЦ колопроктологии им. А.Н. Рыжих» Минздрава России

 


 

В начале доклада выступающий остановился на проблеме поиска пациентов, у которых подозревают наследственную форму колоректального рака. Известно, что клинические критерии отбора подобных пациентов были разработаны еще в конце XIX века в Англии. Был создан регистр по поиску больных семейным аденоматозом толстой кишки. К настоящему моменту известно, что у них можно найти какие-то определенные изменения генома. ДНК-диагностика позволяет, если обнаружена определенная мутация, установить окончательный диагноз, оценить риски развития опухоли разной локализации, в том числе толстой кишки, в дальнейшем вести мониторинг различных органов-мишеней. И в конце концов, если у пациента разовьется рак, обнаружить его на ранней стадии без метастазов и прооперировать без отдаленных последствий (рис. 1).

То есть ДНК-диагностика нужна для клинического мониторинга носителя мутации, выбора вида оперативного вмешательства при возникновении рака. Кроме того, можно говорить о подборе таргетной терапии. Например, если речь идет о синдроме Линча, можно обследовать всех кровных родственников носителя и найти пациентов, также имеющих патогенные мутации, включить их в группу риска и проводить им пожизненный клинический мониторинг. Очень удобно, что мутации можно искать во всех клетках организма. Наиболее частым биоматериалом является кровь пациента. А.С. Цуканов остановился на вариантах мутаций. Мутация, напомнил докладчик, это стойкое изменение генома, то есть такое, какое может быть унаследовано потомками данной клетки или организма. Существует огромное количество классов мутаций. Головная боль генетики не в типе мутации, а в классе ее в плане патогенности. Конечно, целесообразно всем пациентам выдавать заключение, где перечислены не все варианты, которые генетики нашли, а именно те, которые действительно приводят к развитию заболевания. Цуканову кажется разумным, что генетики должны выдавать клиницистам заключения о IV и V классах патогенности. Если есть желание выдать III класс, тогда его нужно выносить отдельно, то есть не нужно указывать в заключении, что генетики нашли вариант неясного значения. Основными наследственными формами рака толстой кишки являются синдром Линча (наследственный неполипозный рак толстой кишки), семейный аденоматоз толстой кишки, гамартомный полипозный синдром и так называемый MutYH-ассоциированный полипоз, который встречается всего в 2% случаев (рис. 2).

А.С. Цуканов начал рассматривать эти синдромы именно с MutYH-ассоциированного полипоза, потому что его проще диагностировать. Впервые синдром был описан примерно 20 лет назад. Это аутосомно-рецессивный тип наследования, то есть у больного должны быть как минимум две мутации. Такое заболевание можно заподозрить у больных, имеющих более 20 полипов в толстой кишке и риск развития рака у которых составляет 80% на фоне заболевания. При этом важным диагностическим критерием является наличие зубчатых или гиперпластических полипов в толстой кишке пациента.

Крайне важно отметить, что окончательный диагноз ставится только на основании генетического заключения: если нет мутации в гене MutYH, она не найдена, то диагноз не может быть поставлен в принципе. У европейцев примерно в 80% случаев встречаются два частых варианта – G382D и Y165С. В России найдены еще две частые мутации. Суммарный спектр составляет 92%. Таким образом, изучив всего четыре мутации, можно с высокой вероятностью подтвердить или опровергнуть синдром MutYH-ассоциированного полипоза. И можно это сделать в течение пяти рабочих дней методами ПЦР в реальном времени или секвенирования по Сэнгеру.

Следующим наследственным синдромом является семейный аденоматоз толстой кишки. Примерно 20% всех форм. Впервые был описан еще в XIX веке в Англии. В настоящий момент в этой стране самое большое количество больных с данным синдромом. Для заболевания необходима одна мутация. У пациентов, имеющих более 100 полипов, диагностируется данная форма заболевания и риск развития рака составляет 100%. Очень удобно, не нужно ждать генетического исследования. Если у пациента есть 100 полипов в толстой кишке, ему ставится диагноз «семейный аденоматоз толстой кишки». У 80% пациентов мутация находится в гене APC, горячих точек нет и поэтому целесообразно изучать всю структуру данного гена. Это позволит найти не только известные, но и новые мутации. Поскольку целесообразно изучать весь ген, исследование занимает до трех недель, а то и месяцев. Но у некоторых пациентов мутаций не находят, тогда у них нужно изучать большие перестройки в гене АРС, это примерно 5% случаев. Плюс еще 10 рабочих дней.

Третий синдром – Пейтца-Егерса. Составляет около 5% всех наследственных форм. Этот синдром диагностируется по наличию пигментных пятен на губах и вокруг рта. Впервые был описан в конце ХIХ века, аутосомно-доминантный тип заболевания (одна мутация) и несколько критериев отбора. Помимо кожно-слизистой пигментации на лице есть и другие подсказки – гамартомные полипы в желудочно-кишечном тракте или отягощенный семейный анамнез. Когда имеются два критерия из трех, можно поставить данный диагноз клинически.

Риск развития рака толстой кишки – 39%. Вызывается он мутацией в гене STK 11-го типа. У 60% больных находятся мутации. Горячих точек, так же как и при АРС, нет, поэтому генетическим методом исследования является секвенирование по Сэнгеру, которое занимает 3–21 рабочий день. Но, по данным А.С. Цуканова и его коллег, у некоторых пациентов встречаются и большие делеции в данном гене, это примерно 20% случаев. Таким образом, необходимо изучать и этот момент тоже, что потребует еще примерно 10 рабочих дней.

И наконец, самый тяжелый и самый интересный, по мнению А.С. Цуканова, наследственный синдром – синдром Линча. Он описан примерно 50 лет назад американским исследователем Генри Линчем. Для диагноза необходимо найти мутацию в гене системы репарации, и диагноз ставится только генетически. Для данного заболевания разработаны различные критерии отбора: амстердамские рекомендации, собственные российские рекомендации. А.С. Цуканов остановился на синдроме Линча более подробно. Как видно на рис. 3, диагностика сложна, потому что здесь задействовано большое количество генов. Наиболее часто мутация встречается в генах MLH1, MLH2, но есть мутации и в других генах.

Если начать изучать их с помощью секвенирования по Сэнгеру, то это займет два, а порой и три месяца. Поэтому для диагностики данного синдрома применяется другая схема. Это изучение микросателлитной нестабильности. А.С. Цуканов напомнил канцерогенез синдрома Линча: есть наследственная мутация в каждой клетке организма, вторая появляется в органе (в толстой кишке), и это приводит к развитию рака, в котором всегда находится микросателлитная нестабильность. Так вот, в плане диагностики генетики идут в обратную сторону: сначала изучают микросателлитную нестабильность в опухоли, и только в том случае, если она есть, ищут системы репарации ДНК в гене.

Микросателлитная нестабильность – феномен, который был обнаружен еще в 1993 г. У каждого человека есть повторяющиеся нуклеотиды в ДНК. При синдроме Линча в опухоли их количество изменяется (как правило, уменьшается). Таким образом, микросателлиты содержатся в тех генах, которые участвуют в канцерогенезе. И этот эффект микросателлитной нестабильности приводит к злокачественной трансформации.

Важный принцип: генетики обязаны выдавать пациенту именно патогенные варианты, а не все, что найдут у него в ДНК
Микросателлитная нестабильность характерна для 100% больных с синдромом Линча. При этом она встречается и у спорадических пациентов, но тем не менее 85% больных, у кого будет стабильная опухоль, отсеиваются и в дальнейшем не будут исследоваться на синдром Линча. Это можно делать с помощью молекулярно-генетических методов. Другой вариант – изучать проблему с помощью имуногистохимии. Чувствительность у этого исследования несколько ниже, но зато оно сразу позволяет найти тот ген, в котором есть мутация.

Есть и такая закономерность. У пациентов с синдромом Линча и микросателлитной нестабильностью никогда не встречается мутация в гене BRAF. Если же мутация в гене BRAF соматическая, то это точно не синдром Линча. Такая особенность позволяет отсеять еще 7% больных. У тех же пациентов, у кого есть микросателлитная нестабильность и нет мутации в гене BRAF, целесообразно изучать гены системы репарации не с помощью метода по Сэнгеру, а с помощью высокопроизводительного секвенирования. Например, прибор Illumina NextSeq позволяет найти мутации в большом количестве генов. В этом его плюс, но одновременно и минус, потому что, получая большое количество данных, не всегда можно точно сказать, какая из найденных мутаций является причиной заболевания. Поэтому крайне важно тщательно собирать анамнез, клиницисты должны опрашивать пациента, членов его семьи и собирать все данные по возникновению рака у родственников.

В 2016 г. Американская ассоциация медицинских генетиков предложила панель по поиску наследственных форм рака. О большинстве из них выступающий рассказал. Целесообразно применение полной панели для большого одновременного поиска различных генов. Но, говоря об этом, надо вспомнить о важном принципе: генетики обязаны выдавать пациенту именно патогенные варианты, а не все, что найдут у него в ДНК.

В заключение докладчик обратился к клиницистам с призывом стараться всегда использовать критерии отбора. Но если у доктора есть интересный пациент, а точных критериев отбора врач не знает, он может всегда обратиться к генетикам за помощью.

Также докладчик призвал генетиков всегда после ДНК-диагностики выдавать клиницистам именно патогенные варианты. А те, которые относятся к вариантам неясного значения, можно указывать отдельно, на перспективу. ё«И если уж мы заговорили о будущем, то, поскольку у российских пациентов имеются собственные наследственные варианты (примерно в 20% случаев), не описанные в зарубежных базах данных, целесообразно разработать собственную базу», – предложил А.С. Цуканов.

Источник: Национальная онкологическая программа {2030} N° 3 2021