Влияние полиморфизма генов глутатионтрансфераз Т1 и М1 на эффективность химиотерапии у больных раком молочной железы в зависимости от клинических и морфологических характеристик

Введение

Неуклонный рост заболеваемости раком молочной железы (РМЖ), а также связанной с ним смертности и инвалидизации населения, обуславливает актуальность поиска эффективного лечения и профилактики данной патологии [1]. В последнее десятилетие в онкологии, наряду с химиотерапевтическими агентами, чаще стали применяться таргетные препараты для персонификации лечения, однако химиотерапия (ХТ) всё ещё занимает основное место в лечении рака [2, 3]. Несмотря на то что многие молекулярно-генетические и иммунологические анализы для поиска маркеров, предикторов ответа на лекарственную терапию, давно используются в онкологии, существует индивидуальная вариабельность ответа на эффективность и безопасность лечения, зависящая от полиморфизма генов системы биотрансформации ксенобиотиков [4].

В настоящее время, учитывая клинические и экономические преимущества персонализированного подхода в медицине, широко дискутируется вопрос о необходимости и целесообразности назначения фармакогенетического тестирования пациентам, однако обоснованность проведения данных тестов должна быть подкреплена результатами клинических исследований [5]. Одними из основных ферментов, участвующих в метаболизме лекарственных препаратов, являются глутатион-S-трансферазы (GST) GSTM1 и GSTT1, катализирующие реакции детоксикации экзогенных и эндогенных соединений [6]. Наиболее распространёнными полиморфизмами являются протяжённые делеции генов, инактивирующие соответствующие ферменты, что, в свою очередь, изменяет метаболизм ксенобиотиков [7]. Так как возраст, стадия заболевания и суррогатные биологические маркеры могут оказывать значительное влияние на эффективность лечения и прогноз, мы решили проверить данную гипотезу, учитывая полиморфные варианты генов GSTT1 и GSTM1.

Целью исследования была оценка различий эффективности химиотерапии РМЖ в зависимости от возраста, стадии и биологического подтипа опухоли с учётом делеционного статуса генотипов GSTT1, GSTM1 у пациенток.

Материалы и методы

В нашей работе были проанализированы данные 132 пациенток в возрасте от 23 до 79 лет (средний возраст — 51,16 ± 12,08 лет), получавших химиотерапевтическое лечение по поводу РМЖ в период с 2013 по 2021 гг. ХТ проводилась согласно клиническим рекомендациям и включала в себя такие цитотоксические агенты, как: циклофосфамид, доксорубицин, 5-фторурацил, паклитаксел, доцетаксел и карбоплатин.

Генотипирование делеционных вариантов генов GSTT1 (GSTT1-0), GSTМ1 (GSTM1-0) проводили с помощью мультиплексной полимеразной цепной реакции, анализируя в последующем кривые плавления продуктов реакции (методика эксперимента по генотипированию GSTM1 и GSTT1 была описана ранее [8]). Критериями оценки эффективности противоопухолевого лечения выступали общая выживаемость (ОВ) и безрецидивная выживаемость (БРВ) [9]. Для расчёта показателей применялся метод Каплана–Мейера, отношение рисков (ОР) развития рецидива по конкретному признаку (возраст, стадия заболевания, биологический подтип опухоли) вычисляли с определением 95 % доверительного интервала (ДИ) с помощью регрессии Кокса. В подгруппах с малым числом наблюдений для устранения смещения оценок и повышения достоверности получаемых результатов при расчёте ДИ использовалась процедура бутстрепа, построенная на многократной генерации выборок с использованием метода Монте-Карло.

Результаты

Нами было исследовано два полиморфных варианта генов GSTM1 и GSTT1 у женщин с РМЖ: «нулевой» — гомозиготный делеционный вариант (0/0; далее обозначены как GSTT1-0 и GSTM1-0) и «нормальный» — гомозиготный или гетерозиготный варианты по «дикому» аллелю (+/+, 0/+; далее обозначены как GSTT1-1 и GSTM1-1). У 110 (83,3 %) пациенток выявлен «дикий» тип гена GSTT1, в то время как «нулевой» генотип встречался у 22 (16,7 %) пациенток. Встречаемость «нормального» и «нулевого» генотипа GSTM1 была практически одинаковой, 68 пациенток (51,5 %) и 64 пациентки (48,5 %) соответственно. Характеристика пациентов представлена в таблице 1.

Таблица 1

Распределения пациентов по генотипам в зависимости от возраста, стадии, биологического подтипа опухоли

Для оценки эффективности ХТ при различных полиморфных вариантах генов GST нами была проанализирована общая и безрецидивная выживаемость больных как в общей группе пациентов, так и в зависимости от возраста, стадии, биологического подтипа опухоли. В течение 8 лет наблюдений за пациентами медиана показателя ОВ не была достигнута, медиана БРВ составила 62,7 месяца (5,2 года).

У пациентов с GSTM1-0 БРВ была выше, чем у носителей функционального генотипа GSTM1-1, 58,3 (±6,5) % против 39,4 (±6,6) %, медиана 77,1 (±8,4) и 34,2 (±13,0) соответственно (ОР=0,596, 95 % ДИ 0,369-0,964, р=0,033). Аналогичная тенденция прослеживается для ОВ, при наличии делеционного генотипа GSTM1 — 82,0 (±5,2) %, при «диком» типе — 65,2 (±6,3) %, медиана не достигнута, однако эта зависимость не была статистически значимой (ОР=0,6, 95 % ДИ 0,314–1,147, p=0,118). Результаты многофакторного анализа ОВ и БРВ в зависимости от возраста пациенток, стадии заболевания, суррогатного биологического подтипа и полиморфизма гена GSTM1 представлены в таблице 2.

Таблица 2

Общая и безрецидивная выживаемость по возрастным группам, стадиям заболевания, биологическим подтипам в зависимости от полиморфизма гена GSTM1

Примечания: статистически значимые различия и относительные риски выделены жирным шрифтом. * границы доверительных интервалов получены с использованием процедуры бутстрепа; N — «дикий» тип гена GSTМ1; D — делеция гена GSTМ1.

Notes: statistically significant differences and relative risks are highlighted in bold. * Confidence intervals were calculated using the bootstrap procedure; N represents the wild-type GSTM1 gene; D represents the deleted GSTM1 gene.

Как видно из таблицы 2, наличие «нулевого» генотипа GSTМ1 статистически значимо снижало риск развития рецидива у пациентов с III стадией заболевания (ОР= 0,521, 95 % ДИ 0,29–0,89, р=0,023), остальные различия не оказывали статистически значимого влияния на общую и безрецидивную выживаемость. При сравнении показателей ОВ и БРВ в зависимости от суррогатного биологического подтипа опухоли обнаружено, что в группе пациентов с неизвестным биологическим типом наличие генотипа GSTM1-0 повышало риск смерти и развития рецидива. Среди пациентов с люминальным В HER2-позитивным РМЖ и GSTM1-0 летальных случаев не было обнаружено, в тоже время у женщин с люминальным В HER2-негативным подтипом РМЖ риск рецидива снижался в группе с «нулевым» генотипом GSTМ1. Остальные различия по общей и безрецидивной выживаемости между пациентами с различными биологическими подтипами РМЖ, а также в зависимости от возраста пациенток по признаку наличия делеции GSTМ1 были статистически незначимы.

При исследовании влияния делеционного генотипа GSTT1 на ОВ у больных РМЖ, как и при GSTM1-0, не было выявлено статистически значимых различий, медиана у пациентов с «нулевым» генотипом GSTT1 не была достигнута, у пациентов с «диким» типом она составила 92,5. Статистически значимые различия были выявлены при анализе БРВ, при GSTT1-0 БРВ была равна 70,4 (±10,2) %, а при функциональном генотипе GSTT1-1 — 45,8 (±5,1) % (ОР=0,418, 95 % ДИ 0,191–0,915, р=0,024) .

При многофакторном анализе, сравнивая показатели ОВ и БРВ, обнаружены аналогичные закономерности, как и при делеции гена GSTM1: наличие гомозиготного по «нулевому» аллелю генотипа GSTT1 снижает риск рецидива у пациентов с III стадией заболевания (БРВ при «нормальном» генотипе 28,0 (±6,1) %, при «нулевом» генотипе 61,4 (±15,3) % (95 % ДИ 0,098–0,99, р=0,049), не влияя на ОВ (при «нормальном» варианте составила 59,4 (±6,7)% против 76,2 (±14,8) % при «нулевом» варианте (ОР=0,402, 95 % ДИ 0,096–1,69, р=0,199) (рис. 1).

Рис. 1. Общая и безрецидивная выживаемость для стадии III в зависимости от делеционного полиморфизма гена GSTM1

Примечания: N — нормальный генотип; D — гомозиготная делеция.

Notes: N — normal genotype; D — homozygous deletion.

В остальных случаях наличие делеционного полиморфизма не оказывает статистически значимого влияния на общую и безрецидивную выживаемость. Так, при I стадии заболевания случаев с «нулевым» генотипом GSTT1 не выявлено, при II стадии: ОВ при «нормальном» генотипе GSTT1 составляла 91,9 (±4,5) %, при «нулевом» 80,0 (±12,6) % (ОР=0,714, 95 % ДИ 0,272-6,7, р=0,713); БРВ при «нормальном» генотипе — 72,6 (±7,1) % против 80,0 (±12,6) % при наличии делеции (ОР=0,433, 95 % ДИ 0,099–1,892, р=0,252).

При люминальном A и люминальном B HER2-негативном подтипах не встречались рецидивы и летальные исходы у пациентов с наличием делеционного генотипа GSTT1. Статистически значимые различия были получены при оценке ОВ у пациентов с люминальным A (ОВ при «диком» типе 75,5 (±12,3) %, при «нулевом» – летальных случаев не было (ОР=0,034, 95 % ДИ 0,02–0,045, р=0,001)) и люминальным B HER2-негативном подтипах (ОВ при «диком» типе 69,9 (±8,5) % против отсутствия летальных случаев при «нулевом» генотипе (ОР=0,035, 95 % ДИ 0,025–0,044, р=0,001)). В отличие от делеционного полиморфизма гена GSTM1 при анализе пациентов с неизвестным подтипом наблюдается противоположная тенденция, при «нормальном» генотипе ОВ составляет 68,6 (±18,6) %, при «нулевом» — летальных исходов среди пациентов не было (ОР=0,039 95 % ДИ 0,015–0,044, р=0,002). Во всех остальных случаях статистически значимых различий в ОВ не выявлено. Следует отметить, что среди пациентов с HER2-положительным подтипом не встречалось пациентов с «нулевым» генотипом GSTT1. При анализе БРВ во всех биологических подтипах статистически значимые различие были обнаружены только для пациентов с неизвестным подтипом опухоли, при «нормальном» генотипе 68,6 (±18,6) %, при «нулевом» — 100 % (ОР=0,036, 95 % ДИ 0,013–0,041, р=0,001).

Значимых различий в ОВ и БРВ между группами пациентов до 44 лет и после 45 лет получено не было. В группе до 44 лет ОВ при «нормальном» генотипе GSTT1 составила 60,6±8,9 %, при «нулевом» — 75,0 ±21,7 % (ОР=0,338, 95 % ДИ 0,045–2,559, р=0,271); БРВ 42,1±9,0 % и 75,0±21,7 % соответственно (ОР=0,262, 95 % ДИ 0,035–1,958, р=0,160). ОВ у пациенток после 45 лет как при наличии делеции, так при «диком» типе составила 78 % (ОР=0,696, 95 % ДИ 0,205–2,363, р=0,559), БРВ при функциональном генотипе – -49,1±6,2 %, при «нулевом» генотипе 69,3±15,4 % (ОР=0,487, 95 % ДИ 0,207–1,149, р=0,093).

Таким образом, нами была выявлена статистически значимая ассоциация между наличием делеционных генотипов GSTM1 и GSTT1 и высокой БРВ у пациентов с III стадией заболевания, данная когорта пациентов получает преимущество от ХТ по сравнению с пациентами, имеющими нормальный функциональный генотип. Анализируя биологические подтипы опухоли, нами обнаружено, что у пациентов с люминальным В HER2-позитивным РМЖ и генотипом GSTM1-0 летальные случаи не встречались, в тоже время у женщин с наличием люминального В HER2-негативного РМЖ риск рецидива снижался в группе с наличием делеции GSTМ1. У пациентов с люминальным A и люминальным B HER2-негативным РМЖ ОВ выше при наличии делеционного полиморфизма GSTT. Однако при неизвестном подтипе наблюдалась разнонаправленная тенденция, делеционный генотип GSTМ1 повышал риск развития рецидива и смерти, а при делеционный генотип GSTT1, наоборот, снижал риск рецидива, что, по-видимому, связано с невозможностью подбора персонифицированного лечения

Обсуждение

Глутатион-S-трансферазы играют важную роль в метаболизме ксенобиотиков, включая цитостатические препараты для лечения РМЖ, такие как доксорубицин/эпирубицин, паклитаксел/доцетаксел и др. [10]. Делеционные полиморфизмы генов GST способны приводить к изменению ферментативной активности и вносить вклад в вариабельность ответа на воздействие химических соединений. Известно, что у людей с «нулевым» генотипом GST снижена способность метаболизировать ксенобиотики, в результате чего они более восприимчивы к развитию различных мультифакториальных заболеваний, в том числе рака, так как в крови циркулируют токсичные метаболиты, оказывающие повреждающее действие на клетки. Однако этот факт может повышать эффективность лекарственной терапии [11]. Поэтому изучение полиморфизмов генов и их возможного влияния на эффективность ХТ злокачественных новообразований представляет большой интерес. Тем не менее на сегодняшний день имеется лишь ограниченная и противоречивая информация о связи генотипов GSTT1 и GSTM1 с исходами РМЖ.

Ряд авторов отмечают снижение риска рецидива заболевания и летального исхода при наличии делеционного полиморфизма генов GSTT1 и /или GSTM1 [12–14]. Так, в работе Mishra A et al., у больных, получивших неоадъювантную ХТ по поводу РМЖ, частота ответа на ХТ была выше с наличием «нулевых» генотипов GSTT1 и GSTM1, однако показатели не были статистически значимы, что, возможно, связано с небольшим размером выборки (44 человека) [15]. Проанализировав 21 статью, Pacholak LM et al. в своём систематическом обзоре пришли к заключению, что делеционный вариант гена GSTM1 повышает эффективность ХТ [16].

С другой стороны, в части исследований не было выявлено ассоциаций между полиморфизмами генов GSTT1 и GSTM1 и выживаемостью пациентов [17, 18]. В достаточно крупном исследовании китайской популяции не обнаружено связи между полиморфными вариантами генов GSTT1 и GSTM1 и выживаемостью пациенток [19].

Нами установлено, что преимущество от ХТ получают пациенты с III стадией заболевания, при наличии делеции генов GSTT1 и GSTM1, БРВ у данных пациентов выше.

В нашем исследовании не выявлено статистически значимых различий влияния полиморфизма генов GSTT1 и GSTM1 на общую и безрецидивную выживаемость пациентов в зависимости от возраста манифестации заболевания. На наш взгляд, это закономерно и может быть обусловлено тем, что выбор персонализированного лечения не зависел от возраста, а основывался на данных суррогатного биологического маркера и стадии заболевания. Хотя следует отметить, пожилые женщины, как правило, имеют лучший прогноз ввиду более частого распространения благоприятного гормонально-зависимого РМЖ в данной возрастной когорте [20].

На выбор тактики лекарственной терапии большое значение оказывает суррогатный биологический подтип опухоли [21]. В нашей работе установлено, что при люминальном HER2-негативном подтипе опухоли и наличии делеционного генотипа GSTT1 и GSTM1 выживаемость выше, что отчасти сопоставимо с данными Campos CZ et al. и Almeida M et al. В своей работе Campos CZ et al. также отмечал снижение риска рецидива у пациентов с люминальным В HER2-негативным РМЖ и «нулевым» генотипом GSTМ1, в то время как Almeida M et al. указывал на ассоциацию гетерозиготного варианта гена GSTМ1(1/0) и HER2-положительной опухоли с плохим прогнозом и агрессивным характером заболевания [22, 23].

Заключение

Результаты нашего исследования показали значимое влияние делеционного полиморфизма генов GSTT1 и GSTM1 на безрецидивную выживаемость у пациентов с III стадией заболевания и гормонозависимым раком молочной железы. Выбор терапии на основании данных фармакогенетических тестов позволит повысить эффективность лечения, учитывать экономическую целесообразность назначения некоторых видов лекарственных препаратов, а также снизить частоту развития нежелательных реакций.