01. novembar 2010.
Mutacije KRAS onkogena u dijagnostici, prognozi i terapiji kolorektalnog karcinoma
Prof. dr Karmen Stankov
Uprava Kliničkog centra Vojvodine
Primena molekularne ciljane terapije u svakodnevnu kliničku praksu je suočena sa
značajnim potrebama za identifikacijom biomarkera za stratifikaciju na osnovu precizne
molekularne dijagnostike kod pacijenata, kao i za donošenje odluka u kliničkom radu.
Prediktivni biomarkeri, ukoliko se adekvatno razviju, validiraju i primene u praksi, mogu
doprineti identifikaciji pacijenata koji će najverovatnije imati značajan benefit od primenjene
ciljane molekularne terapije, ili doprineti tome da se poštede pacijenti kod kojih je jasno da
tumori sa „de novo“ razvijenom rezistencijom neće odgovoriti na tretman, odnosno da će
lečenje biti ne-efikasno ili sa ispoljenom toksičnošću. Na ovaj način, molekularni biomarkeri
značajno doprinose unapređenju ishoda kliničke terapije, i smanjenju troškova obezbeđivanja
i pružanja lečenja i zdravstvene zaštite.
Kolorektalni karcinom je drugi vodeći uzrok maligniteta kod žena i muškaraca u
Srbiji, u odnosu na incidenciju i mortalitet. Preživljavanje nakon dijagnoze kolorektalnog
karcinoma je značajno unapređeno tokom proteklih nekoliko decenija, pre sveka zahvaljujući
razvoju i primeni novih kombinacija standardne hemioterapije, kao što su 5-fluorouracil,
irinotekan i oksaliplatin, ako i uvođenju novih ciljanih terapija. Među razvijenim novim
terapijskim procedurama zasnovanim na ciljanim molekularnim biomarkerima su dva
monoklonalna antitela, usmerena ka inhibiciji receptora epidermalnog faktora rasta
(epidermal growth factor receptor (EGFR) – cetuximab i panitumumab, koji su jasno pokazali
efikasnost u lečenju metastatskih oblika kolorektalnog karcinoma. Međutim, uvođenje novih
ciljanih terapeutika je dovelo i do pojave specifičnih oblika toksičnosti, kao i povećanih
troškova lečenja, što je ukazalo na potrebu za novim molekularnim biomarkerima koji će
ukazati na pravilnu selekciju onih pacijenata sa najvećom verovatnoćom da imaju benefit od
terapije usmerene ka inhibiciji EGFR. Među navedenim molekularnim biomarkerima su pre
svega mutacije KRAS onkogena, za koje je sistematski pokazano da predviđaju odsustvo
odgovora na cetuximab i panitumumab. Mutacije KRAS onkogena su posebno važan
molekularni biomarker, s obzirom na veliku prevalenciju KRAS mutacija među pacijentima
sa kolorektalnim karcinomom, pri čemu je poznato da skoro 50% pacijenata ima mutiranu
verziju KRAS gena.
01. novembar 2010.
Slika 1. Signalni put proliferacije, preživljavanja i metastaziranja, posredovan
vezivanjem liganda (TGF ili EGF) za receptor EGFR i aktivacijom KRAS, kao i blokiranje
EGFR aktivacije monoklonalnim antitelima.
Mutacije gena koji pripadaju RAS familiji gena su identifikovane kod 30% maligniteta
čoveka. Kod tumora kao što su karcinom pankreasa i kolorektalni karcinom, frekvencija
KRAS mutacija je identifikovana kod 40-90% pacijenata, ukazujući na veliki značaj KRAS
molekula kao ciljne mete delovanja antitumorske terapije. Najčešće mutacije koje su
identifikovane u KRAS genu kod solidnih tumora čoveka, dovode do supstitucije
aminokiselina u kodonima 12, 13 i 61 KRAS proteina, iako su česte mutacije koje zahvataju i
druge kodone (Tabela 1). Mutacije u KRAS proteinu kompletno blokiraju normalnu funkciju
Ras proteina, kao GTPaze, i produžavaju njegov poluživot u aktivnom stanju, rezultujući
neregulisanom stimulacijom nizvodnih puteva transdukcije signala, nezavisno od eksterne
stimulacije.
01. novembar 2010.
Tabela 1. Somatske mutacije KRAS i frekvencija pojedinih mutacija u uzorcima
kolorektalnog karcinoma.
Somatske mutacije KRAS proteina predstavljaju nezavisni prognostički marker kod
pacijenata sa kolorektalnim karcinomom, kako u grupi pacijenata koji nakon hirurgije nisu
bili podvrgnuti hemioterapiji, tako i kod pacijenata koji su primali standardnu hemioterapiju.
RASCAL studija, koja je obuhvatila više od 2700 pacijenata (Duke stadijumi A do D),
ukazala je da samo G12V supstituciona mutacija ima značajan uticaj na kraći period
preživljavanja bez bolesti (HR 1.3, P = 0.004), kao i da je efekat bio izraženiji kod stadijuma
C u odnosu na B. Nova studija, RASCAL II, analizirala je podatke ukupno 3439 pacijenata, i
pokazala je da su mutacije KRAS udružene sa signifikantnom redukcijom intervala bez
bolesti (HR = 1.5, P = 0.0076), kao i sa smanjenjem preživljavanja (HR = 1.45, P = 0.02), kod
pacijenata sa stadijumom C. Savet za Medicinska Istraživanja (Medical Research Council) je
analizirao mutacioni status KRAS, kao prognostički faktor za primenu terapije
fluorouracilom, i kao prediktivni biomarker za benefit dodavanja irinotecan i oxaliplatin u
terapiju fluorouracilom. Mutacije KRAS proteina su bile udružene sa smanjenim ukupnim
preživljavanjem (HR = 1.24; P = 0.008), ali su imale limitirani uticaj na preživljavanje bez
bolesti (HR = 1.14; P = 0.09).
01. novembar 2010.
Oba inhibitora receptora epidermalnog faktora rasta (epidermal growth factor receptor
(EGFR) – cetuximab i panitumumab, ušli su u kliničku praksu za lečenje metastatskih oblika
kolorektalnog karcinoma tokom druge polovine 90-ih godina XX veka. U ranim studijama,
pokazano je da samo 10-15% nestratifikovanih pacijenata pokazuje odgovor na monoterapiju
ovim agensima. U kombinaciji sa hemioterapijom, terapijski odgovor na cetuximab je
postigao efikasnost od samo 20%. Kasnijim molekularnim istraživanjima je ustanovljeno da
su upravo mutacije KRAS signifikantni prediktivni biomarkeri ne-efikasnosti ova dva
monoklonalna antitela, bilo kao monoterapija, bilo u kombinaciji sa hemioterapijom. U
randomizovanim studijama, u fazi III, za cetuximab i panitumumab, ustanovljeno je da
pacijenti sa mutacijama KRAS pokazuju značajno niži procenat odgovora u odnosu na
pacijente bez mutacija KRAS (wild - type). Na osnovu ovih analiza, FDA (Food & Drug
Administration), kao i EMA (European Medicines Agency) su ograničile upotrebu cetuximab
i panitumumab za pacijente kod kojih nisu ustanovljene KRAS mutacije (wild-type KRAS).
Navedene odluke predstavljaju ključni događaj u razvoju molekularne onkologije, jer je prvi
put odobrenje upotrebe ciljanog molekularnog leka ograničena na pacijente sa specifičnim
molekularnim profilom gena.
Slika 2. Kompletan radni proces u cilju mutacionih analiza KRAS, i kliničke
implementacije rezultata, procenjuje se na ukupno 5-10 radnih dana: 1. Odluka da se pacijent
testira (od 1-7 dana), 2. Identifikacija biološkog uzorka i potvrda od strane patologa, 3.
Izolovanje DNA i RNA (2-5 dana), 4. Analiza zasnovana na PCR metodi (1-5 dana), 5.
Interpretacija laboratorijskih nalaza (1 dan), 6. Informisanje nadležnog kliničara i pacijenta (1
dan), 7. Donošenje odluke da se tretman sprovede ili ne, u zavisnosti od analize somatskih
mutacija KRAS (1 dan), pri čemu se očekuje da 40%
pacijenata sa kolorektalnim
karcinomom imaju somatske mutacije u kodonima 12 ili 13 KRAS i da neće odgovoriti na
terapiju anti-EGFR, dok je oko 60% pacijenata KRAS „wild-type“, i smatra se da će pokazati
terapijski odgovor na anti-EGFR tretman.
01. novembar 2010.
Uzimajući u obzir činjenicu da su KRAS mutacije prvi molekularni biomarker za
kolorektalni karcinom i da su u širokoj primeni kod donošenja odluke o primeni terapije,
postalo je evidentno da je za terapiju maligniteta neophodno kreiranje multidisciplinarnog
tima, koji uključuje kliničke onkologe, hirurge, radiologe, radioterapijske onkologe,
patologe/citologe, kao i molekularne biologe, posebno u svetlu novih tehnoloških otkrića, a u
cilju primene koncepta personalizovane medicine.
Literatura
1. Linardou H, Briasoulis E, Dahabreh IJ, Mountzios G, Papadimitriou C, Papadopoulos S,
Bafaloukos D, Kosmidis P, Murray S. All about KRAS for clinical oncology practice:
Gene profile, clinical implications and laboratory recommendations for somatic
mutational
testing
in
colorectal
cancer.
Cancer
Treat
Rev
(2010),
doi:10.1016/j.ctrv.2010.07.008
2. Soulières D, Greer W, Magliocco AM, Huntsman D, Young S, Tsao MS, Kamel-Reid S.
KRAS mutation testing in the treatment of metastatic colorectal cancer with anti-EGFR
therapies. Curr Oncol. 2010 Jul;17 Suppl 1:S31-40.
3. Markman B, Javier Ramos F, Capdevila J, Tabernero J. EGFR and KRAS in colorectal
cancer. Adv Clin Chem. 2010;51:71-119
4. Duffy MJ, O'Donovan N, Crown J. Use of molecular markers for predicting therapy
response in cancer patients. Cancer Treat Rev (2010), doi:10.1016/j.ctrv.2010.07.004
5. Elez E, Alsina M, Tabernero J. Panitumumab - an effective long-term treatment for
patients with metastatic colorectal cancer and wild-type KRAS status. Cancer Treat Rev.
2010 Feb;36 Suppl 1:S15-6
Download

01. novembar 2010. Mutacije KRAS onkogena u dijagnostici