ОЦЕНКА МУТАЦИОННОГО СТАТУСА ГЕНА HER2/NEU В КЛЕТКАХ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Ген Her2/neu, расположенный на длинном плече хромосомы 17 (17q12–q21), кодирует трансмембранный протеин массой 185 кДа с выраженной тирозинкиназной активностью [1, 20]. Белковый продукт гена относится к семейству рецепторов эпидермального фактора роста, вовлеченных в активацию сигнальных путей регуляции нормального роста и развития ткани молочной железы [5, 7, 38]. Гиперэкспрессия протоонкогена Her2/neu является распространенным генетическим нарушением при раке молочной железы (РМЖ) [3]. В ранних работах аномалия этого гена выявлена у 30% больных [26, 27]; в последующих исследованиях, более корректных в отношении включения пациентов, частота гиперэкспрессии Her2/neuустановлена на уровне 20% [17, 39].

Гиперэкспрессия Her2/neu относится к важным прогностическим маркерам и предопределяет более частое рецидивирование, снижение показателя выживаемости у больных с впервыевыявленным РМЖ. Данные о статусе рецептора Her2/neu могут помочь принять оптимальное решение при выборе схем адъювантной терапии и прогнозировать эффективность противоопухолевых препаратов различных классов. Пациенты с повышенной экспрессией Her2/neu характеризуются худшим ответом на гормональную [6, 25] и цитостатическую терапию, не включающую антрациклиновые антибиотики [16, 21, 30]. В то же время таксаны, наряду с антрациклинами, демонстрируют хорошую эффективность как при первичном, так и метастатическом Her2/neu-позитивном РМЖ [13, 21, 30, 33].

С введением в клиническую практику трастузумаба (Герцептина) — высокоэффективного специфического гуманизированного моноклонального антитела (МкАТ) против Her2/neu, корректная оценка статуса этого рецептора стала ключевым моментом в принятии решения о тактике лечения пациента с РМЖ. Назначение трастузумаба как в виде монотерапии, так и в комбинации с другими противоопухолевыми агентами, сопровождается повышением уровня ответа, удлинением интервала до прогрессирования заболевания и улучшением общей выживаемости при лечении пациентов с метастатическим Her2/neu-позитивным раком[28]. Результаты проспективных рандомизированных клинических исследований продемонстрировали, что трастузумаб на 1/2 снижает риск рецидивирования и на 1/3 — смертность больных с РМЖ ранних стадий [12, 19, 24]. Однако терапия трастузумабом не лишена недостатков. Во-первых, это значительная стоимость препарата при необходимости длительной терапии. Во вторых, лечение трастузумабом ассоциируется с риском кардиотоксичности. Риск не столь значителен, однако в ряде случаев приводит к развитию таких серьезных осложнений, как застойная сердечная недостаточность [10, 29]. Все вместе взятое, а именно ожидаемая при Her2/neu-позитивном РМЖ высокая эффективность трастузумаба, существенная стоимость и потенциаль-

ная кардиотоксичность препарата, требует корректной оценки статуса рецептора Her2/neu. Поэтому Американское общество клинической онкологии в 2001 г. рекомендовало оценку статуса Her2/neu в качестве рутинной диагностической процедуры для всех пациентов с РМЖ [2]. В подавляющем большинстве случаев (до 90%) причиной гиперэкспрессии белка является амплификация гена Her2/neu [23]. Усиленная вследствие амплификации гена экспрессия соответствующего белка на поверхности опухолевой клетки предопределяет специфичность терапии трастузумабом.

Существует целый ряд методов, позволяющих прогнозировать эффективность лечения трастузумабом. Так как трастузумаб специфично связывается с белком Her2/neu, оценка этой молекулы предоставляет информацию о целесообразности назначения препарата тому или иному пациенту. Уровень экспрессии белка Her2/neu можно определись с помощью Вестерн-блоттинга, методов иммунного окрашивания in situ, в частности иммунофлуоресцентного (ИФ) и иммуногистохимии (ИГХ). ИГХ метод нашел широкое применение в связи с тем, что повседневно используется для оценки экспрессии многих других протеинов и может быть выполнен на срезах парафиновых блоков ткани, фиксированной формалином. Согласно консенсуса американских патологов и управления по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными средствами США (FDA) [37] система оценки результатов ИГХ-исследования экспрессии Her2/neu включает 4 категории (0, 1+, 2+, 3+); результат является позитивным— 3+, если более 30% клеток инвазивной опухоли демонстрируют равномерное окрашивание мембраны. Принесомненных достоинствах ИГХ-метода, а именно легкой воспроизводимости и относительной дешевизне, он имеет и недостатки. Возможны ложнопозитивные результаты, обусловленные техническим несовершенством метода. Кроме того, гиперэкспрессия протеина может быть и несвязанной с амплификацией гена Her2/neu. Возможны и ложноотрицательные результаты теста. В некоторых случаях, после заливки в парафин, ткани РМЖ, характеризующиеся амплификацией гена Her2/neu и гиперэкспрессией соответствующего белка, могут терять рецепторы на поверхности мембраны и утрачивать способность давать специфическое окрашивание при проведении ИГХ-исследования [27].

Значительно более надежным методом выявления амплификации гена Her2/neu является флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) — золотой стандарт в диагностике Her2/neu-позитивных РМЖ [15, 37]. Все большее количество клиник использует его в рутинной практике. Метод позволяет оценить количество копий гена в клетке, а более совершенный его вариант — определить количество хромосом 17. Именно этот вариант выбран для данной работы. Считается, что результат теста является положительным, если соотношение среднего количества копий гена Her2/neu и среднего числа центромер хромосомы 17 в клетке превышает 2,2 [37].

При должной стандартизации методик данные ИГХ-исследования как при Her2/neu-негативном (категории 0 и 1+), так и Her2/neu-позитивном РМЖ (категория 3+) подтверждаются результатами FISH. В лаборатории LabCorp соответствие результатов двух методовотмечалиу 82% проанализированных пациентов; амплификацию гена определяли в 4,2, 6,7 и 89,3% случаев, относящихся к гистохимическим категориям 0, 1+ и 3+ соответственно [4, 28, 34]. У 4% больных Her2/neu-позитивность по результатам ИГХ-исследования (категория 3+) не подтвердилась результатами FISH [22]. Приемлемой для стандартизованной лаборатории считается 5% частота ложнонегативных результатов. Лабораториям рекомендуется проводить параллельную оценку статуса Her2/neuсиспользованием ИГХ-метода и FISH до тех пор, пока у менее 5% больных, относящихсяподанным ИГХ-исследования к категории 0/1+, результаты окажутся позитивными при проведении FISH-теста [40].

Большую проблему составляют случаи РМЖ, относящиеся к категории сомнительных по данным ИГХ-исследования. В 15% случаев 10 и более процентов клеток инвазивного рака демонстрируют полное, однако неравномерное окрашивание мембран очевидного радиального характера. Очень редко отмечают вариант интенсивного окрашивания всей мембраны в 30 и менее процентах опухолевых клеток. Эти паттерны относят к категории 2+. Результаты крупных многоцентровых исследований продемонстрировали, что только в части случаев (от 12 до 24%), относящихся к категории 2+, при проведении FISH выявляют амплификацию гена и они являются в действительности Her2/neu-позитивными [4, 18, 28, 34].

Диагностический поиск амплификации гена Her2/neu еще более усложнен из-за частой выявляемости при РМЖ полисомии хромосомы 17 [31, 35]. До 35% случаев заболевания характеризуются полисомией хромосомы 17 низкой степени и 8% — высокой [8, 15]. Полисомия сопровождается соответствующим увеличением количества копий генов, расположенных на хромосоме, и, как правило, — повышенной экспрессией кодируемых белков. При проведении ИГХ-оценки статуса Her2/neu это часто приводит к ложнопозитивной интерпретации результатов теста.

В данной работе авторы провели в ряде случаев РМЖ параллельную оценку статуса Her2/neu — определяли гиперэкспрессию белка Her2/neu с помощью ИГХ-метода, а амплификацию гена Her2/neu — с помощью FISH. Для иммуногистохимического окрашивания использовали набор Herceptest производства

«Dako» (Дания), для FISH — набор PathVysion производства«Vysis»(США) согласно инструкциям фирмизготовителей. Сопоставление результатов двух методов оценкистатуса Her2/neu продемонстрировало высокую сопоставимость данных ИГХи FISH-методов в отношениислучаев РМЖкатегории 0, 1+ и 3+(рисунок а, б) и подтвердило необходимость обязательного использования FISH для подтверждения Her2/neu-позитивности убольных, относящихся по данным исследования ИГХ к категории 2+. По нашим данным у меньше 25% пациентов с РМЖ отмечают полисомию хромосомы 17, в большом количестве случаев не сопровождающуюся амплификацией гена Her2/neu (см. рисунок в). Чаще отмечали полисомию низкой степени, согласно критериям S. Wang и соавторов [35], со средним количествомхромосом 17 убольныхс аномалией, составлявшим 3,3 наклетку. Результаты исследований подтверждают, что ИГХ 3+-клетки РМЖ могут не характеризоваться амплификацией гена Her2/neu; гиперэкспрессия протеина в такой ситуации может быть обусловлена полисомией хромосомы 17. При сомнительном результате ИГХ-исследования, соответствующем категории 2+, полисомия хромосомы 17 также весьма вероятна. В этой связи закономерен вопрос, насколько полисомия 17 является причиной несоответствия результатов ИГХи FISH-методов определения амплификаций гена Her2/neu. Y. Ма и соавторы [15] при анализе результатов обследования пациентов без амплификации гена Her2/neu выявили существенно более высокую частоту полисомии хромосомы 17 в группе ИГХ 3+ пациентов, чем в группе ИГХ 0/1+/2+. D. Varshney и соавторы [32] отмечали у больных с РМЖ без амплификации гена Her2/neu полисомию 17 в 4% ИГХ 2+ случаев и в 5,5% — ИГХ 0/1+, в 47% — ИГХ 3+. Данные свидетельствуют, что полисомия 17 чаще о бусловливает значительную гиперэкспрессию белка Her2/neu. Увеличение количества хромосом 17 в клетках опухоли безамплификации гена Her2/neu статистически значимо коррелирует с ложной позитивностью ИГХ 3+ случаев РМЖ [14].

Рисунок. Результаты оценки мутационного статуса Her2/neu у больных с РМЖ методом ИГХ (слева, × 200) и флуоресцентной гибридизации in situ (справа, × 1000, зеленые сигналы соответствуют центромерам хромосомы 17, оранжевые — копиям гена Her2/neu): а — ИГХ 1+ случай без амплификации гена Her2/neu; б — ИГХ 3+ случай с амплификацией гена Her2/neu; в — ИГХ 2+ случай без амплификации гена Her2/neu с полисомией хромосомы 17

Полисомия хромосомы 17 — важный клинический маркер, а ее наличие ассоциируется с метастатичесим поражением лимфатических узлов [11] и рядом других факторов неблагоприятного прогноза [36]. Однако более важным и актуальным до настоящего времени является вопрос, будет ли эффективной терапия трастузумабом у больных с полисомией хромосомы 17? По мнению некоторых исследователей, полисомия 17, не сопровождающаяся значительным увеличением количества копий Her2/neu, как в случае амплификации гена, не приводит к достаточному для целенаправленной терапии моноклональным антителом повышению уровня экспрессии белка Her2/neu [35]. Однако большинство авторов полагают [15, 36], что при гиперэкспрессии белка Her2/neu пациентов с полисомией хромосомы 17 следует лечить трастузумабом даже при отсутствии его амплификации. Ожидаемые результаты проспективных клинических исследований дадут окончательный ответ на этот вопрос.

В отношении диагностики данные авторских на-

блюдений и результаты, опубликованные во множестве работ, свидетельствуют о необходимости чрезвычайной деликатности в интерпретации результатов определения гиперэкспрессии Her2/neu, что обусловлено частым несоответствием данных ИГХи FISH-методов, а также вероятностью полисомии хромосомы 17. Большинство исследователей

[37] считают целесообразным проведение анализа экспрессии Her2/neu по консенсусному алгоритму. На первом этапе проводится скрининг с использованием ИГХ-метода: ИГХ 3+ случаи рассматривают как позитивные, ИГХ 0/1+ — как негативные. В отношении ИГХ 2+ случаев проводится повторное тестирование с использованием метода FISH, позволяющего оценить количество копий гена Her2/neu и хромосомы 17. В некоторых странах, таких как Бельгия и Финляндия, для повышения точности результатов повторному тестированию с помощью FISH подвергают все случаи, относящиеся к ИГХ-категориям 2+ и 3+. Группа канадских исследователей рекомендует использовать FISH для анализа ИГХ 2+ больных и всех других случаев, в которых может быть заподозрена Her2/neu-позитивность [9]. Рациональным подходом, который может быть использован в Украине, является тестирование с помощью FISH-метода случаев РМЖ, относящихся по данным ИГХ-исследованиям к категории 2+, и всех пациентов, которым планируется назначение терапии с включением трастузумаба.

литература

1. Akiyama T, Sudo C, Ogawara H, et al. The product of the human c-erbB-2 gene: a 185-kilodalton glycoprotein with tyrosine kinase activity. Science 1986; 232: 1644–6.

2. Bast RCJr, Ravdin P, Hayes DF, et al. 2000 update of recommendations for the use of tumor markers in breast and colorectal cancer: Clinical practice guidelines of the American Society of Clinical Oncology. J Clin Oncol 2001; 19: 1865–78.

3. Brison O. Gene amplification and tumor progression. Biochim Biophys Acta 1993, 1155: 25–41.

4. Cobleigh MA, Vogel CL, Tripathy D, et al. Multinational study of the efficacy and safety of humanized anti-HER2 monoclonal antibody in women who have HER2-overexpressing metastatic breast cancer that has progressed after chemotherapy for metastatic disease. J Clin Oncol 1999; 17: 2639–48.

5. Coussens L, Yang-Feng TL, Liao YC, et al. Tyrosine kinase receptor with extensive homology to EGC receptor shares chromosomal location with neu oncogene. Science 1985; 230: 1132–9.

6. De Placido S, Carlomagno C, De Laurentiis M, Bianco AR. C-erbB2 expression predicts tamoxifen efficacy in breast cancer patients. Breast Cancer Res Treat 1998, 52: 55–64.

7. Di Augustine RP, Richards RG, Sebastian J. EGF-related peptides and their receptors in mammary gland development. J Mammary Gland Biol Neoplasia 1997, 2: 109–17.

8. Downs-Kelly E, Yoder BJ, Stoler M, et al. The influence of polysomy 17 on HER2 gene and protein expression in adenocarcinoma of the breast: A fluorescent in situ hybridization, immunohistochemical, and isotopic mRNA in situ hybridization study. Am J Surg Pathol 2005; 29: 1221–7.

9. Hanna W, O’Malley F. Updated recommendations from the HER2/neu consensus meeting. Current Oncology 2002; 9 (Suppl 1): 18–9.

10. Hayes DF, Picard MH. Heart of darkness: The downside of trastuzumab. J Clin Oncol 2006; 24: 4056–8.

11. Ichikawa D, Hashimoto N, Hoshima M, et al. Analysis of numericala berrations of specific chromosomes by fluorescent in situ hybridization as a diagnostic tool in breast cancer. Cancer 1996; 77: 2064–9.

12. Joensuu H, Kellokumpu-Lehtinen P-L, Bono P, et al. Adjuvant docetaxel or vinorelbine with or without trastuzumab for breast cancer. N Engl J Med 2006; 354: 809–20.

13. Konecny GE, Thomssen C, Luck HJ, et al. Her-2/neu gene amplification and response to paclitaxel in patients with metastatic breast cancer. J Natl Cancer Inst 2004; 96: 1141–51.

14. Lal P, Salazar PA, Ladanyi M, Chen B. Impact of Polysomy 17 on HER-2/neu Immunohistochemistry in Breast Carcinomas without HER-2/neu Gene Amplification. J Mol Diagn 2003; 5: 155–9.

15. Ma Y, Lespagnard L, Durbecq V, et al. Polysomy 17 in HER-2/neu status elaboration in breast cancer: effect on daily practice. Clin Cancer Res 2005; 11: 4393–9.

16. Menard S, Valagussa P, Pilotti S, et al. Response to cyclophosphamide, methotrexate, and fluorouracil in lymph node- positive breast cancer according to HER2 overexpression and other tumor biologic variables. J Clin Oncol 2001; 19: 329–35.

17. Owens MA, Horten BC, Da Silva MM. HER2 amplification ratios by fluorescence in situ hybridization and correlation with immunohistochemistry in a cohort of 6556 breast cancer tissues. Clin Breast Cancer 2004; 5: 63–9.

18. Perez EA, Roche PC, Jenkins RB, et al. HER2 testing in patients with breast cancer: Poor correlation between weak positivity by immunohistochemistry and gene amplification by fluorescence in situ hybridization. Mayo Clin Proc 2002; 77: 148–54.

19. Piccart-Gebhart MJ, Procter M, Leyland-Jones B, et al. Trastuzumab after adjuvant chemotherapy in HER2-positive breast cancer. N Engl J Med 2005; 353: 1659–72.

20. Popescu NC, King CR, Kraus MH. Localization of the human erbB-2 gene on normal and rearranged chromosomes 17 to bands q12-21.32. Genomics 1989; 4: 362–6.

21. Pritchard KI, Shepherd LE, O’Malley FP, et al. HER2 and responsiveness of breast cancer to adjuvant chemotherapy. N Engl J Med 2006; 354: 2103–11.

22. Reddy JC, Reimann JD, Anderson SM, et al. Concordance between centraland local laboratory HER2 testingfroma community- based clinical study. Clin Breast Cancer 2006; 7: 153–7.

23. Reese D, Slamon DJ. ERBB2 signal transduction in human breast and ovarian cancer. Stem Cells 1997; 15: 1–8.

24. Romond EH, Perez EA, Bryant J, et al. Trastuzumab plus adjuvant chemotherapy for operable HER2-positive breast cancer. N Engl J Med 2005; 353: 1673–84.

25. Ross JS, Fletcher JA. The Her-2/neu oncogene: prognostic factor, predictive factor, and target for therapy. Semin Cancer Biol 1999; 9: 125–38.

26. Slamon DJ, Clark GM, Wong SG, et al. Human breast cancer: Correlation of relapse and survival with amplification of the HER-2/neu oncogene. Science 1987; 235: 177–82.

27. Slamon DJ, Godolphin W, Jones LA, et al. Studies of the HER-2/neu proto-oncogene in human breast and ovarian cancer. Science 1989; 244: 707–12.

28. Slamon DJ, Leyland-Jones B, Shak S, et al. Use of chemotherapy plus a monoclonal antibody against HER2 for metastatic breast cancer that overexpresses HER2. N Engl J Med 2001; 344: 783–92.

29. Tan-Chiu E, Yothers G, Romond E, et al. Assessment of cardiac dysfunction in a randomized trial comparing doxorubicin and cyclophosphamide followed by paclitaxel, with or without trastuzumab as adjuvant therapy in node-positive, human epidermal growth factor receptor 2-overexpressing breast cancer: NSABP B-31. J Clin Oncol 2005; 23: 7811–9.

30. Thor AD, Berry DA, Budman DR, et al. ErbB-2, p53, and efficacy of adjuvant therapy in lymph node-positive breast cancer. J Natl Cancer Inst 1998; 90: 1346–60.

31. Tsukamoto F, Miyoshi Y, Egawa C, et al. Clinicopathologic analysis of breast carcinoma with chromosomal aneusomy detected by fluorescence in situ hybridization. Cancer 2001; 93: 165–70.

32. Varshney D, Zhou YY, Geller SA, Alsabeh R. Determination of HER-2 status and chromosome17 polysomy in breast carcinomas comparing HercepTest and Path-Vysion FISHassay. Am J Clin Pathol 2004; 121: 707–9.

33. Villman K, Sjostrom J, Heikkila R, et al. TOP2A and HER2 gene amplification as predictors of response to anthracycline treatment in breast cancer. Acta Oncol 2006; 45: 590–6.

34. Vogel CL, Cobleigh MA, Tripathy D, et al. Efficacy and safety of trastuzumab as a single agent in first-line treatment of HER2-overexpressing metastatic breast cancer. J Clin Oncol 2002; 20: 719–26.

35. Wang S, Saboorian MH, Frenkel EP, et al. Aneusomy 17 in breast cancer: its role in HER-2/neu protein expression and implication for clinical assessment of HER-2/neu status. Mod Pathol 2002; 15: 137–45.

36. Watters AD, Going JJ, CookeTG, Bartlett JM. Chromosome 17 aneusomy is associated with poor prognostic factors in invasive breast carcinoma. Breast Cancer Res Treat 2003; 77: 109–14.

37. Wolff AC, Hammond MEH, Schwartz JN, et al. American Society of Clinical Oncology/College of American Pathologists guideline recommendations for human epidermal growth factor receptor 2 testing in breast cancer. J Clin Oncol 2007; 25: 118–45.

38. Yarden Y, Sliwkowski MX. Untangling the ErbB signaling network. Nat Rev Mol Cell Biol 2001; 2: 127–37.

39. Yaziji H, Goldstein LC, Barry TS, et al. HER-2 testing in breast cancer using parallel tissue-based methods. JAMA 2004; 291: 1972–7.

40. Zarbo RJ, Hammond ME. Her-2/neu testing of breast cancer patients in clinical practice. Arch Pathol Lab Med 2003;

127: 549–53.