Введение

Эндокринная терапия — наиболее распространённое лечение эстроген-позитивного (ER+) рака молочной железы (РМЖ) — используется уже более века [1]. Группа селективных модуляторов эстрогеновых рецепторов (SERM), к которым относится и тамоксифен (TAM), одно из основных и перспективных направлений этой линии терапии. Несмотря на наличие альтернативных методов лечения, TAM остаётся экономически наиболее выгодным вариантом эндокринной терапии при любой стадии ER+ РМЖ [2]. Однако клинический ответ на лечение ТАМ остаётся весьма изменчивым: у 30–50 % пациентов он не достигает ожидаемого эффекта. Также лечение этим препаратом у пациентов в постменопаузе с ER+ РМЖ коррелирует с повышенным риском гиперпластических процессов эндометрия, таких как полипы и аденокарциномы [3]. Поэтому в последние 20 лет внимание научной общественности было сосредоточено именно на понимании механизмов патологического ответа эндометрия матки на терапию ТАМ. Скорее всего, это связано с его явным избирательным агонистическим эффектом на эндометрий, причина которого до сих пор не известна. Большинство исследователей сходятся во мнении, что определённые семейства цитохрома Р450 и полиморфизм их аллелей, отвечающих за образование метаболитов ТАМ I фазы, частично объясняют эти процессы.

Рис. 1. Схема II фазы метаболизма тамоксифена [9]: SULT – ферменты группы сульфотрансферазы; UGT – ферменты группы глюкуронилтрансферазы

Основные этапы I и II фазы метаболизма тамокисфена

Тамоксифен — это пролекарство, так как оба его метаболита, 4-гидрокси-тамоксифен (4OH-ТАМ/ афимоксифен) и N-дезметил-4-гидрокситамоксифен (эндоксифен-ENX) имеют сродство к рецептору эстрогена, которое у них значительно выше, чем у самого ТАМ [4]. Эндоксифен считается основным активным метаболитом ТАМ, поскольку его аффинность к эстрогеновым рецепторам в 100 раз выше, чем у ТАМ, а его уровень в сыворотке в 10 раз больше, чем у 4OH-ТАМ [5].

Тамоксифен метаболизируется через цитохром P450-опосредованный путь в несколько первичных и вторичных метаболитов (рис. 1), которые проявляют различную степень активности к рецептору эстрогена. Результатами первого этапа метаболизма ТАМ являются N-десметилтамоксифен (NDM-TAM) и 4ОН-ТАМ, за образование которых отвечают CYP3A4, CYP2C19 и CYP2D6. Оба этих вещества вторично метаболизируются в эндоксифен [6]. Конечно, CYP-регулируемый метаболизм препарата подвержен генетической изменчивости, которая может приводить к повышенному, нормальному, сниженному или нулевому уровню активности данного фермента. Основной фермент, ответственный за образование 4OH-ТАМ и эндоксифена — CYP2D6 — является высокополиморфным и имеет более 80 аллельных вариантов [7]. Фермент CYP3A4 также высокополиморфен. Однако до сих пор ни один вариант аллеля CYP3A4 не был связан с модифицированным метаболизмом ТАМ [8].

Доказана взаимосвязь между аллельными вариантами («дикий» или полиморфный тип гена; гетеро или гомозигота; быстрый или медленный метаболизатор) CYP2D6 и CYP2C19 и концентрацией определённых метаболитов ТАМ, а также рассматривается их влияние на выживаемость и риски развития отдалённой токсичности. Но чем больше исследований проводится, тем очевиднее встает факт того, что ферменты I фазы и их метаболиты лишь частично объясняют механизмы патологического ответа эндометрия на терапию ТАМ. Хотя и было установлено, что ТАМ и его метаболиты подвергаются реакциям конъюгации II фазы (см. рис. 1), включая глюкуронидирование и сульфатирование, в немногих исследованиях изучалась роль ферментов II фазы, а именно сульфотрансфераз SULT) и глюкоронилтрансфераз (UGT) [9]. Только в последние 5 лет учёные обратили внимание, что ферменты II фазы и могут быть возможным, недостающим звеном в изучении разнообразия активности метаболитов ТАМ в зависимости от их концентраций в плазме. А значит, они в равной степени с ферментами I фазы влияют на выживаемость и риски формирования отдалённой токсичности при приёме ТАМ.

Влияние семейств фермента SULT на концентрацию активных метаболитов тамоксифена

Ферменты сульфотрансферазы представляют собой семейство ферментов печени II фазы, участвующих в детоксикации различных ксенобиотиков и эндогенных соединений. Эти ферменты катализируют перенос сульфонильной группы на нуклеофильные группы, увеличивая растворимость соединений и облегчая их удаление из организма. Считается, что сульфатирование соединения делает его неактивным, так как сульфатированные молекулы являются плохими лигандами для эстрогенового рецептора. Тем не менее, предварительные исследования предоставили противоречивую информацию. На рис. 2 отображены результаты выборки, целью которой было определения семейств группы ферментов SULT, наиболее активно участвующих в метаболизме SERM и ТАМ, в частности. На данном рисунке поэтапно представлено выделение из всего многообразия группы ферментов SULT тех, исследование которых потенциально перспективно для изучения влияния активности ТАМ и его метаболитов на выживаемость, риски побочных эффектов у пациентов с эстроген-позитивным РМЖ. В 2015 г. были опубликованы результаты широкомасштабного исследования, цель которого – систематическая идентификация цитозольных SULT человека, которые способны сульфатировать ралоксифен, фульвестрант и два активных метаболита тамоксифена (афимоксифен и эндоксифен) [10]. Оказалось, что: 

Рис. 2. Многообразие семейств фермента SULT (сульфотрансферазы) (SULT1A1 и SULT1A2 – семейства, влияющие на концентрацию активных метаболитов тамоксифена); SERM – препараты группы селективных модуляторов эстрогеновых рецепторов

Ещё в 2002 г. Nowell S. и его коллеги выдвинули гипотезу, что функциональный полиморфизм, при котором вариант гена SULT1A1*2 обладает более низкой активностью, чем при обычном аллеле SULT1A1*1, влияет на эффективность терапии ТАМ [11]. Оказалось, что среди пациентов, гомозиготных по низкоактивной аллели и получаюших ТАМ, риск смерти приблизительно в три раза превышал аналогичный показатель у тех, кто был гомозиготен по обычной аллели или гетерозиготен по ней (HR = 2,9, 95 % доверительный интервал [CI] — от 1,1 до 7,6). Среди пациентов, которые не получали ТАМ, не было никакой связи между выживаемостью и генотипом SULT1A1 (HR = 0,7, 95 % CI — от 0,3 до 1,5). Так, исследователи впервые обратили внимание на то, что и изменчивость метаболизма II фазы ТАМ может влиять на эффективность проводимой терапии.

Другое исследование, проведённое в 2007 г. в Норвегии, изучало взаимосвязь между генотипами CYP2D6 и SULT1A1, числом копий SULT1A1 и фармакокинетикой ТАМ [12]. Результаты противоречили вышепредставленным. Подтвердилось, что уровни метаболитов ТАМ были связаны с предсказанной ферментативной активностью генотипа CYP2D6 (р < 0,05). Но SULT1A1 генотип и количество его копий не влияло на концентрацию ТАМ и его метаболитов. Однако соотношения N-деметилтамоксифен/ТАМ и N-дедиметилтамоксифен/N-демитилтамоксифен были связаны с генотипом SULT1A1. Учёные предположили, что связано это с альтернативным путём метаболизма ферментами группы UGT, которые могут компенсировать низкую активность сульфатирования.

Данные о влиянии генотипов SULT1A1, SULT1A2, SULT1E1 на уровни метаболитов TAM были опубликованы в 2013 г. в Испании при исследовании 135 пациентов с диагностированным эстрогенпозитивным РМЖ. В этой работе также не были подтверждены значимые различия в концентрациях метаболитов для генотипов SULT1A1 и SULT1E1. Но оказалось, что пациенты с аллелями SULT1A2*2 и SULT1A2*3 имеют достоверно более высокие уровни 4-гидрокситамоксифена (р = 0,025) и эндоксифена (р = 0,006) в плазме [8]. Эти данные свидетельствуют о возможном преимуществе носителей этих аллелей в поддержании оптимальных уровней активных метаболитов ТАМ, но при этом о более высоком риске развития гиперпластических процессов эндометрия (ГППЭ). SULT1C4, SULT2А1, SULT1А3 ни в одной из работ не показали достоверного влияния на концентрацию метаболитов ТАМ.

Итак, при изучении влияния всех 13 известных ферментов группы SULT оказалось, что наиболее перспективными для клинического изучения семействами являются SULT1А2 и SULT1А1. Причём, варианты генов SULT1A*2, SULT1A2*2 и SULT1A2*3 характерны для медленных метаболизаторов. Основываясь на изученной литературе, можно предположить, что повышенная концентрация активных метаболитов коррелирует с заболеваемостью ГППЭ, что, в свою очередь, повышает общую смертность у данной группы пациентов.

Влияние семейств фермента UGT на концентрацию активных метаболитов тамоксифена

Глюкуронирование — другой путь метаболизма II фазы ТАМ. TAM и 4-OH-TAM подвергаются N-глюкуронированию, тогда как O-глюкуронирование наблюдается для 4-OH-TAM и эндоксифена [13, 14]. Учитывая сложность метаболизма ТАМ и неполноценность информации по данной теме, в этой статье также оценены взаимосвязи между концентрациями метаболитов ТАМ и особенностью генотипов 6 групп ферментов UGT у пациентов ER+ РМЖ при лечении ТАМ. На рис. 3 отображены результаты выборки, которая была осуществлена с целью определения семейств группы ферментов UGT, наиболее активно участвующих в метаболизме SERM и ТАМ, в частности. Из всего многообразия известных человеческих UGT выделены тe, исследование которых потенциально перспективно для изучения влияния активности ТАМ и его метаболитов на выживаемость, риски побочных эффектов у пациентов с эстроген-позитивным РМЖ. Фермент UGT1A4 — один из основных ферментов группы UGT, участвующий в субстрат-зависимом глюкуронировании. Субстратом фермента являются ТАМ и его метаболиты, а также андрогены, прогестины и некоторые канцерогенные соединения. UGT1A4-24Thr и UGT1A4-48Val — полиморфные аллели гена данного фермента, полиморфизм которого может объяснить вариабельность концентрации активных метаболитов лекарственного препарата и, как следствие, его различную эффективность действия у каждого человека. В первых исследованиях, проведённых in vitro и опубликованных в 2011 г., не были подтверждены различия между концентрациями глюкуронированных/ неглюкуронированных метаболитов ТАМ и вариантом гена фермента UGT1A4 (дикий тип/ UGT1A4-24Thr/UGT1A4-48Val) [15].

Рис. 3. Многообразие семейств фермента UGT (глюкуронилтрансферазы) и их влияние на метаболизм тамоксифена (слева–направо – уменьшение влияния)

Наиболее полное исследование по данному вопросу было проведено в 2015 г. на венозной крови женщин с ER+ РМЖ Romero-Lorca A. и её коллегами в Мадриде. Они обнаружили, что пациенты с гомозиготным UGT1A4-48Val имеют значительно более низкие концентрации как 4-OH-TAM-O-Gluc, так и ENX-Gluc (р = 0,031) в сравнении с гомозиготами при «диком» типе гена или гетерозиготами по нему [16]. Кроме того, когда концентрация ТАМ была измерена у гомозиготных полиморфизмов по UGT1A4-48Val, она оказалась снижена по сравнению с уровнями, обна- руженными у субъектов с «диким» типом гена. Хотя в данном исследовании не были определены уровни TAM-Gluc, эти результаты свидетельствуют о большей ферментативной активности против субстрата ТАМ у пациентов, гомозиготных по 48Val.

Mürdter Т.Е. и его коллеги подтвердили гипотезу о роли UGT1A4 в образовании N-глюкуронида ТАМ [17]. Исследователи выявили корреляцию между вариантом кодона 48Val и более высокими уровнями TAM-N-Gluc. Авторы также отметили значительно более низкий метаболический коэффициент TAM/TAM-N-Gluc у пациентов с двумя аллелями UGT1A4-48Val. Известно, что данный генотип усиливает активность глюкуронирования ТАМ по сравнению с вариантом гена «дикого» типа. Аналогичные данные были получены в 2016 г. Sutiman N. и его коллегами: гаплотип UGT1A4-48Val был тесно связан с более высокими уровнями ТАМ-N-глюкуронида в плазме и двукратно более высоким метаболическим отношением ТАМ-N-глюкуронида/ТАМ (р < 0,0001) [18].

Все эти данные свидетельствуют о том, что полиморфизм UGT1A4-48Val может коррелировать со значительно сниженным уровнем глюкуронидации активных гидроксилированных TAM-метаболитов.

Так, модифицированное глюкуронирование может влиять на период полураспада циркулирующих метаболитов ТАМ, что изменяет эффективность этих препаратов при лечении РМЖ.

Фермент UGT2В7 — основной фермент печени, ответственный за O-глюкуронидирование транс-изомеров 4-OH-TAM и эндоксифена [13]. В 2009 г. Lazarus P. и др. описали тенденцию к снижению O-глюкуронирования 4-OH-TAM при увеличении количества аллелей UGT2B7-268Tyr [19]. Аналогичные наблюдения были проведены на клеточных линиях, в результате которых полиморфный вариант UGT2B7-268Tyr был связан со значительным 2- и 5-кратным снижением активности 4-OH-TAM и ENX по сравнению с UGT2B7-268His дикого типа [20]. В противоположность этому, Mürdter T.E. и его коллеги [17] не выявили корреляции между концентрациями ENX в плазме или 4-ОН-ТАМ и UGT2B7-268Tyr. Такие же результаты получили и Sutiman N. с коллегами в 2016 г. [18]. Одно из последних и наиболее полных исследований 2015 г., в котором оценивалось соотношение 4-OH-TAM/4-OH-TAM-O-Gluc и 4-OH-TAM/4-OH-TAM-N-Gluc, также показало пониженную активность фермента при полиморфном аллеле UGT2B7-268Tyr [16].

Фермент UGT2В15 изначально был идентифицирован как важный фермент глюкуронизации андрогенных стероидов [21]. Однако последующие исследования доказали его роль в метаболизме и других лекарственных средств, в частности ТАМ. Показано, что на активность UGT2В15 в микросомах печени человека влияют два несинонимичных полиморфизма – Asp85Tyr (rs1902023) и Lys523Thr (rs4148269) [22]. В исследовании 2011 г. Mürdter T.E. и его коллеги не выявили корреляции между полиморфизмом этих генов и концентрацией метаболитов, поэтому они предположили исключительно субстрат-зависимый эффект полиморфизма [17]. Другое исследование, проведённое Romero-Lorca A. и др. исследователями в Мадриде в 2015 г., впервые предоставило данные, указывающие на значительно более высокие уровни 4-ОН-ТАМ-Gluc и ENX-Gluc при наличии мутации Lys523Thr (р = 0,023 и р = 0,025 соответственно) [16]. В 2016 г. исследователи из Сингапура сообщили об умеренном влиянии гаплотипа UGT2В15 на уровень ENX в плазме после корректировки генотипов CYP2D6 [18]. Информация о влиянии полиморфизмов ферментов UGT1A1, UGT1A3, UGТ2В17 ни в одном достоверном исследовании не была подтверждена.

При изучении метаболизма тамоксифена II фазы ферментом UGT было выявлено, что полиморфизм генов семейств UGT1A4, UGT2В7 и UGT2В15 влияет на концентрацию ТАМ и его активных метаболитов. Основываясь на выше представленных данных, можно выделить медленных (UGT1A4-48Val, UGT2В7-268Tyr) и быстрых (UGT2В15-523Thr) метаболизаторов. Данное понятие будет относится к метаболизму ТАМ II фазы, что доказывает влияние полиморфизма генов фермента UGT на заболеваемость ГППЭ, выживаемость и смертность у пациенток с ER+ РМЖ, принимающих ТАМ.

Заключение

В данной статье показано, что не только I фаза метаболизма тамоксифена контролирует концентрацию его активных метаболитов в плазме. Продукты метаболизма II фазы так же важны в развитии терапевтического ответа и отдалённой токсичности. Конечно, данных недостаточно и часто они противоречивы, но можно точно сказать, что полное понимание всех этапов биотрансформации тамоксифена откроет новые горизонты в эндокринной терапии ER(+) РМЖ. Очевидно, что внедрение генотипирования по ферментам UGT и SULT как этапа персонализированной терапии РМЖ в будущем поможет в назначении «идеальной» дозы препарата и определении перспектив лечения. Проведение проспективных клинических исследований, определение групп и факторов риска, основанных на генетическом полиморфизме – необходимые этапы развития современной онкофармакологии.

Литература