Способ прогнозирования эффективности неоадъювантной химиолучевой терапии при аденокарциноме прямой кишки Российский патент 2020 года по МПК C12Q1/6827 

Изобретение относится к области медицины, а именно к онкологии.

На сегодняшний день неоадъювантная химиолучевая терапия используется более чем у половины пациентов с аденокарциномой прямой кишки, как первый этап лечебного воздействия. Широкие показания к этому методу лечения связаны с необходимостью создания условий для выполнения адекватного оперативного вмешательства с позиций радикальности. Несмотря на современные достижения радиотерапии, у ряда пациентов эффект от проведенного облучения в сочетании с химиотерапией, оцененный через 8 недель после завершения, оказывается недостаточным. Для этой группы больных проведение лучевой терапии лишь отодвигает сроки начала оперативного лечения, что может негативно сказаться на результатах лечения. В настоящее время существует необходимость в эффективных методах прогнозирования лечебного ответа на лучевую терапию при аденокарциномах прямой кишки.

Уровень техники.

К настоящему времени выполнен ряд исследований, направленных на поиск прогностических маркеров эффективности неоадъювантной химиолучевой терапии при аденокарциноме прямой кишки.

Например исследование Spindler K.L. et al. (Spindler K.L., Nielsen J.N., Lindebjerg J. et al. Germline polymorphisms may act as predictors of response to preoperative chemoradiation in locally advanced T3 rectal tumors. Dis Colon Rectum 2007;50:1363–9.) выявило, что некоторые комбинации полиморфизмов генов EGFR, EGF, генов тимидилсинтетазы позволяют предсказать наступление полного эффекта химиолучевой терапии в 41% случаев и неполный эффект в 90% случаев.

В своей работе Saigusa S. et al. (Saigusa S., Tanaka K., Toiyama Y. et al. Gene expression profiles of tumor regression grade in locally advanced rectal cancer after neoadjuvant chemoradiotherapy. Oncol Rep 2012;28(3):855–61. doi: 10.3892/or.2012.1863.) произвели оценку экспрессии 20 генов (PCNA, MKI67, CDKN1A (p21Cip1), CDK2, CHEK1, PDRG1, LGR5, PROM1 (CD133), CD44, SOX2, POU5F1 (OCT4), LKB1, VEGF, EGFR, HGF, MET, HIF1, GLUT1, BAX и BCL2). Исследование показало, что повышенная экспрессия генов LGR5, PDRG1, GLUT1 и MKI67, было ассоциировано с низкой степенью лечебного патоморфоза, в то время как высокая экспрессия гена bax ассоциировалась с высокой степенью лечебного патоморфоза.

Предлагаемое изобретение позволит прогнозировать эффективность проведения неоадъювантной химиолучевой терапии, определяемой по степени лечебного патоморфоза в опухоли по Лавниковой, пациентам с аденокарциномой прямой кишки в зависимости от носительства полиморфных аллелей генов XPD (Lis751Gln), MMP-1 (-1607 insG) и TNF (G308A).

Технический результат – возможность прогнозирования эффективности неоадъювантной химиолучевой терапии при аденокарциноме прямой кишки.

Сущность изобретения.

Полиморфизм генов определяется методом выделения ДНК из лейкоцитов венозной крови с последующей её амплификацией с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) с фиксацией результата путём электрофоретической детекции в агарозном геле. В результате у пациента обнаруживается носительство одного из вариантов полиморфизма: 1) гомозигота по 1 аллелю (доминантному аллелю); 2) носительство гетерозиготного сочетания; 3) гомозигота по рецессивному аллелю.

Проанализированы результаты лечения 45 пациентов с диагнозом аденокарциномы прямой кишки, получавших неоадъювантную химиолучевую терапию. Всем пациентам проводилась неоадъювантная химиолучевая терапия - конформная дистанционная лучевая терапия в классическом режиме фракционирования (РОД=2,0 Гр) до суммарной дозы 50 Гр с радиомодификаторами фторпиримидинового ряда (5-фторурацил и капецитабин согласно рекомендованным в клинических рекомендациях схемам). В дальнейшем всем пациентам была выполнена радикальная операция. Время между окончанием химиолучевой терапии и оперативным лечением составляло 8 недель. После выполнения оперативного пособия при патогистологическом исследовании определялась степень лечебного патоморфоза по Лавниковой. Наличие III и IV степени патоморфоза, соответствующие остаточной опухолевой паренхиме не более 20% в исследуемом образце, свидетельствует о высокой эффективности проведённой химиолучевой терапии, выраженной радио- и химиочувствительности опухоли, а также коррелирует с лучшим прогнозом безрецидивной и общей выживаемости пациентов. Патоморфоз I и II степени с сохранением более 20% опухолевой паренхимы говорит о слабовыраженном лечебном эффекте химиолучевой терапии и о низкой чувствительности аденокарциномы прямой кишки к ионизирующему излучению и химиопрепаратам фторпиримидинового ряда.

Все пациенты были разделены на 2 группы в зависимости от степени лечебного патоморфоза в опухоли. Пациенты, у которых после терапии осталось до 20% паренхимы опухоли в виде отдельных очагов (что соответствует III и IV степени патоморфоза по Лавниковой), составили Группу 1 (21 случай). 24 пациента с оставшейся массой опухолевой паренхимы ≥20% (патоморфоз I и II степеней) вошли в Группу 2.

При анализе носительства различных генов в 1 группе пациентов достоверно преобладал генотип XPD (Lis751Gln) (Lis/Lis) (р=0,05). У пациентов, имеющих данный генотип, в среднем в 2,06 раза чаще отмечался лечебный патоморфоз III или IV степени в опухоли, чем у пациентов с другими вариантами полиморфизма XPD (Lis751Gln). Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1

Генотип/Аллель Группа 1
(n=21) Группа 2
(n=24) Х², р RR [95% ДИ] XPD (Lis751Gln) Lis/ Lis 9 3 3,84*
Р =0,05 2,06*
[1,18; 3,6] Lis/ Gln 6 13 2,05
Р=0,152 0,547
[0,261; 1,146] Gln/ Gln 6 8 0,119
Р=0,729 1,107
[0,628; 1,953] Lis 24 19 2,768
Р=0,096 1,457 [0,929; 2,285] Gln 18 29 0,716 [0,478; 1,073]

* - разница достоверна (р < 0,05)

Носительство генотипа MMP-1 (-1607 insG) (2G/2G) также показало достоверную корреляцию с большей частотой развития лечебного патоморфоза III и IV степени (в 2,031 раза по сравнению в другими вариантами полиморфизма, р=0,0275). Однако, при наличии у пациента в генотипе хотя бы одного полиморфного аллеля 1G, наоборот в 1,92 раза увеличивалась вероятность патоморфоза лишь I или II степени (р=0,021), что является критерием неблагоприятного прогноза и низкой эффективности химио-лучевой терапии (Таблица 2).

Таблица 2

Генотип/Аллель Группа 1
(n=21) Группа 2
(n=24) Х², р RR [95% ДИ] MMP-1 (-1607 insG) 1G/1G 0 3 Р>0,05 - 1G/2G 8 14 1,836
Р=0,175 0,643
[0,333;1,243] 2G/2G 13 7 4,862*
Р=0,0275 2,031*
[1,054;3,913] 1G 8 20 5,347*
Р=0,021 1,92*
[1,025;3,6] 2G 34 28 0,521*
[0,278;0,976]

* - разница достоверна (р < 0,05)

Наибольшая прогностическая корреляция со степенью патоморфоза была получена при оценке совместного носительства генов MMP-1 (-1607 insG) и TNF (G308A). Данные гены являются взаимосвязанными и имеют ряд однонаправленных генетически кодируемых эффектов. Так, при наличии у пациентов полиморфизма TNF (G308A) (G/A) + MMP-1 (-1607 insG) (2G/2G) вероятность патоморфоза III или IV степени после терапии возрастала в 2,46 раз (р=0,0105). Результаты анализа совместного носительства генов MMP-1 (-1607 insG) и TNF (G308A) представлены в таблице 3.

Таблица 3

Генотип/Аллель Группа 1
(n=21) Группа2
(n=24) Х², р RR [95% ДИ] TNF (G308A) + MMP-1 (-1607 insG) TNF (G308A) (G/A) + MMP-1 (-1607 insG) (2G/2G) 11 3 6,555*
Р=0,0105
  2,436*
[1,365;4,345] Другие варианты носительства TNF (G308A) + MMP-1 (-1607 insG) 10 21 0,411*
[0,23;0,732]

* - разница достоверна (р < 0,05)

Таким образом, предложенный способ позволяет прогнозировать эффективность неоадъювантной химиолучевой терапии у пациентов с аденокарциномой прямой кишки на основании данных о полиморфизме генов XPD (Lis751Gln), MMP-1 (-1607 insG) и TNF (G308A). Возможно использование данного метода при решении вопроса о проведении неоадъювантной химиолучевой терапии на основании данных полиморфизма вышеописанных генов у пациента.

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ прогнозирования эффективности неоадъювантной химиолучевой терапии при аденокарциноме прямой кишки. Способ включает определение полиморфизмов генов XPD (Lis751Gln), MMP-1 (-1607 insG), TNF (G308A). При носительстве генотипов XPD (Lis751Gln) (Lis/Lis), MMP-1 (-1607 insG) (2G/2G) и TNF (G308A) (G/A) в сочетании MMP-1 (-1607 insG) (2G/2G) прогнозируют повышенную вероятность развития патоморфоза III или IV степени в опухолевой ткани по сравнению с другими полиморфными вариантами этих генов. 3 табл.

Способ прогнозирования эффективности неоадъювантной химиолучевой терапии при аденокарциноме прямой кишки, включающий определение полиморфизмов генов XPD (Lis751Gln), MMP-1 (-1607 insG), TNF (G308A), отличающийся тем, что при носительстве генотипов XPD (Lis751Gln) (Lis/Lis), MMP-1 (-1607 insG) (2G/2G) и TNF (G308A) (G/A) в сочетании MMP-1 (-1607 insG) (2G/2G) прогнозируют вероятность повышения развития патоморфоза III или IV степени в опухолевой ткани, чем при других полиморфных вариантах этих генов.