Плоскоклеточная трансформация базальноклеточного рака с развитием лекарственной устойчивости

Сообщение от Katherine J. Ransohoff, B.A., Jean Y. Tang, M.D., Ph.D., Kavita Y. Sarin, M.D., Ph.D., опубликовано в New England Journal of Medicine, September 10, 2015.

Пусковым механизмом в развитии базальноклеточного рака считается активация сигнального пути Хэджхог* (Hedgehog, Hh), обычно вследствие мутаций в генах, кодирующих рецептор PTCH1 или трансмембранный белок SMO. Висмодегиб ингибирует SMO и, таким образом, оказывается достаточно эффективным средством в лечении распространенных форм базальноклеточного рака. Однако, более чем в 50% наблюдений, к висмодегибу формируется устойчивость, как правило, путем приобретения дополнительных мутаций в SMO [1-3]. Ранее было опубликовано несколько случаев развития плоскоклеточного рака из ложа удаленной базальноклеточной опухоли после терапии висмодегибом [4]. Однако не было окончательно установлено, происходили ли эти плоскоклеточные опухоли из клона первичного базальноклеточного рака или из независимых клеток-предшественников. В данной статье мы описываем случай генетически подтвержденной трансформации фенотипа опухоли из базальноклеточного в плоскоклеточный, произошедшей на фоне терапии висмодегибом.
Пациентка 62 лет поступила с диагнозом базальноклеточного рака. На кожных покровах левой половины спины определялась первичная опухоль размерами 7*7 см (изображение А, левая половина – внешний вид первичного новообразования до лечения), кроме того был выявлен метастаз в левый подмышечный лимфоузел (изображения В и С, соответственно – гистологическая картина базальноклеточного рака в биоптатах из первичной опухоли и ее метастаза в левой подмышечной области, окраска гематоксилином и эозином).
Интересный случай: Плоскоклеточная трансформация базальноклеточного рака с развитием лекарственной устойчивости

Интересный случай: Плоскоклеточная трансформация базальноклеточного рака с развитием лекарственной устойчивости
После 9-месячного курса лечения висмодегибом достигнута полная клиническая ремиссия как со стороны первичной опухоли (изображение А, правая половина – внешний вид зоны первичной опухоли после терапии), так и метастаза в левой подмышечной области, подтвержденная данными комбинированной позитронно-эмиссионной и компьютерной томографии (ПЭТ-КТ). В соответствии с протоколом, выполнено хирургическое иссечение зоны первичного очага.
Спустя 13 месяцев, при контрольном обследовании, на комбинированной ПЭТ-КТ обнаружены признаки рецидива – в левой подмышечной области определялось образование диаметром 3,5 см, совпадающее по локализации с ранее наблюдавшимся метастазом. Образование удалено хирургическим путем, на патоморфологическом исследовании определялась гистологическая картина ороговевающего плоскоклеточного рака (изображение D – микроскопия образца из повторно развившейся опухоли, окраска гематоксилином и эозином) с положительными результатами при окраске на цитокератины 5 и 6.
Проведено экзомное секвенирование образцов ДНК, полученных из биоптатов первичной опухоли и ее метастаза, взятых до начала терапии висмодегибом, а также из образования в левой подмышечной области, повторно возникшего после окончания терапии. В образцах из первичной опухоли и ее метастаза определялись соответствующие механизму развития базальноклеточного рака точечные мутации p.P1251L и p.R619X в гене PTCH1, подтвержденные при секвенировании по Сэнгеру. Такие же мутации гена PTCH1 определялись в образцах из плоскоклеточной опухоли левой подмышечной области.
Интересный случай: Плоскоклеточная трансформация базальноклеточного рака с развитием лекарственной устойчивости
Изображение Е – результаты секвенирования по Сэнегру, которые свидетельствуют о наличие одинаковых мутантных аллелей p.R619X гена PTCH1 как в образцах из первичного базальноклеточного рака (BCC) и его метастаза (LN), так и в образцах А и В плоскоклеточной опухоли (Recur A и Recur B).

В гене, кодирующем TP53, и в первом, и во втором случае также выявлялись идентичные мутации. Таким образом, генетические изменения, послужившие «пусковыми» в первичной базальноклеточной карциноме, определялись и в плоскоклеточном образовании, сформировавшимся на месте ее метастаза. Кроме того, образцы из первичной опухоли и повторно возникшего образования имели близкий уровень частоты мутаций, составлявший около 35 мутаций на мегабазу (1 000 000 пар нуклеотидов), и их геномы были на 90% идентичны.
При этом образцы из плоскоклеточного образования содержали также ряд мутаций, характерных для первичного плоскоклеточного рака кожи, в частности, мутации в генах NOTCH1/2 и KMT2C (также называемого MLL3) [5]. Этими генетическими модификациями может объясняться механизм произошедшей на фоне лечения висмодегибом плоскоклеточной трансформации.
Интересный случай: Плоскоклеточная трансформация базальноклеточного рака с развитием лекарственной устойчивости
Изображение F – частота мутантных аллелей основных генов, задействованных в патогенезе базальноклеточного рака (ВСС) и плоскоклеточного рака (SCC), измеренная в образце из первичной опухоли (ВСС) и двух образцах из повторно возникшего образования (Recur A и Recur B); «nonsynonymous» – миссенс-мутации, «stop-gain» – нонсенс-мутации**.

Интересный случай: Плоскоклеточная трансформация базальноклеточного рака с развитием лекарственной устойчивости
Изображение G – теоретическая схема трансформации базальноклеточного рака в плоскоклеточную опухоль; «Original BCC» – первичная базальноклеточная опухоль, «LN Metastasis» – метастаз первичной опухоли в лимфоузел, «LN Recurrence» – возникшая на месте метастаза плоскоклеточная опухоль.

С целью дополнительного исследования механизма развития устойчивости опухоли к висмодегибу у этого пациента, мы провели, используя количественный ПЦР анализ, измерение уровня экспрессии матричной РНК (мРНК) гена GLI1, которая кодирует эффекторы системы Хэджхог. такое исследование позволяет количественно определить активность данного сигнального пути. Оказалось, что уровень мРНК GLI1 оставался высоким даже в клетках рецидивировавшего в измененном виде образования. Это свидетельствовало, что сигнальный путь Хэджхог сохранял значение для выживания опухоли даже после плоскоклеточной трансформации. Хотя каких-либо новых изменений SMO выявлено не было, обнаруживались дополнительные мутации в генах, которые кодируют последующие звенья сигнального пути Хэджхог, что может объяснять развитие устойчивости к висмодегибу.
Интересный случай: Плоскоклеточная трансформация базальноклеточного рака с развитием лекарственной устойчивости
Таблица S1 – мутантные аллели основных генов сигнального пути Хэджхог в образце из первичной опухоли (BCC) и двух образцах из плоскоклеточной опухоли (Recur A и Recur B); звездочкой отмечены нонсенс-мутации, остальные – миссенс-мутации.

Таким образом, на основании вышеуказанных данных мы сделали вывод, что в описываемом случае плоскоклеточная опухоль развилась из клеток базальноклеточного рака, трансформировавшихся под селекционным воздействием висмодегиба. Такая трансформация может быть еще одним механизмом «ускользания» опухолевых клеток от фармакотерапии.
References:
1. Sekulic A, Migden MR, Oro AE, et al. Efficacy and safety of vismodegib in advanced basal-cell carcinoma. N Engl J Med 2012;366:2171-2179
2. Chang AL, Oro AE. Initial assessment of tumor regrowth after vismodegib in advanced basal cell carcinoma. Arch Dermatol 2012;148:1324-1325
3. Atwood SX, Sarin KY, Whitson RJ, et al. Smoothened variants explain the majority of drug resistance in basal cell carcinoma. Cancer Cell 2015;27:342-353
4. Zhu GA, Sundram U, Chang AL. Two different scenarios of squamous cell carcinoma within advanced basal cell carcinomas: cases illustrating the importance of serial biopsy during vismodegib usage. JAMA Dermatol 2014;150:970-973
5. Lee CS, Bhaduri A, Mah A, et al. Recurrent point mutations in the kinetochore gene KNSTRN in cutaneous squamous cell carcinoma. Nat Genet 2014;46:1060-1062

Источник: www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMc1504261

*/Примечание переводчика: Сигнальный путь Hedgehog был впервые открыт у дрозофил. Его отключение приводило к изменениям эмбрионов в виде появления множества «шипов», из-за чего этот путь и был назван Hedgehog – «еж». В дальнейшем аналог был обнаружен и у людей. Эта система необходима во время эмбрионального развития, а во взрослом состоянии сигнальный путь Хэджхог в норме активен только в некоторых быстро делящихся клетках.
**/Примечание переводчика: Мне так и не удалось выяснить, почему смена комбинации TCGGG на TCAAG была объявлена авторами нонсенс-мутацией («stop-gain», т.е. с приобретением стоп-кодона). Возможно это опечатка, и имелась в виду TGAAG (стоп-кодон TGA)?
Перевод: Илья Коновод.

0 комментариев

Оставить комментарий