Новый геномный инструмент поможет предсказать агрессивность опухоли

Новый метод измерения генетической вариабельности опухоли однажды может помочь врачам выявлять пациентов с агрессивными формами рака, которые с большей вероятностью будут устойчивы к терапии, сообщается в исследовании, проведенном в подразделении Центра Сравнительной Онкологии Университета Штата Огайо (The Ohio State University Comprehensive Cancer Center, США ) – Онкологической больнице Артура Дж. Джеймса и Исследовательском Институте Солове (Arthur G.James Cancer Hospital and Solove Research Institute) (OSUCCC -- James).

Исследователи применили новый разработанный ими метод оценки, названный MATH (mutant-allele tumor heterogeneity, гетерогенность опухолевых мутантных аллелей) для измерения генетической вариабельности злокачественных клеток 305 пациентов, страдающих раком головы и шеи. Высокий показатель MATH соответствует опухолям с большими различиями генетических мутаций, представленных в различных опухолевых клетках внутри одной опухоли.

Онкологические заболевания, характеризующиеся высокой генетической вариабельностью (внутриопухолевой гетерогенностью) коррелируют с более низкой выживаемостью пациентов. Если проспективные исследования подтвердят эту закономерность, шкала MATH сможет помочь назначению более эффективного лечения пациентам и предскажет прогноз.

Долгое время исследователи предполагали, что многочисленные субпопуляции мутантных клеток в пределах одной опухоли являются признаком худшего исхода, однако онкологи не используют гетерогенность опухоли для вынесения клинического решения или оценки прогноза заболевания, поскольку в клинической практике не существует единого удобного метода.

Для решения этой проблемы доктор медицины и философии Джеймс Рокко (James Rocco) и его коллеги разработали метод MATH, упрощающий оценку врачами генетической вариабельности опухоли и помогающий с вынесением решения.

Результаты работы, опубликованные в журнале PLOS Medicine, подтверждают связь высокой генетической вариабельности опухоли пациента с повышенной смертностью при сквамозно-клеточной карциноме (плоскоклеточном раке) головы и шеи.

«У пациентов с высокой гетерогенностью опухоли, вероятно, существует несколько кластеров основополагающих мутаций в одной опухоли, направляющих ее развитие. То есть, их опухоли, вероятно, имеют клетки, устойчивые к любой терапии», - рассказывает Рокко, директор Отделения Оперативной Хирургии Головы и Шеи OSUCCC – James.

Дизайн исследования и результаты

В настоящем исследовании Рокко и его команда использовали MATH для анализа ретроспективных данных 305 пациентов с плоскоклеточным раком головы и шеи из Онкологического Геномного Атласа (The Cancer Genome Atlas, TCGA). Это хранилище общественно доступных данных Национальных Институтов Здоровья (National Institutes of Health, США) было основано в 2006 г. в качестве пилотного проекта и в настоящее время включает образцы более чем 11 тыс. пациентов с 33 типами опухоли. Значения по шкале MATH рассчитывались на основе данных полноэкзомного секвенирования (определения последовательностей ДНК, несущих информацию о структуре синтезируемых белков), доступных из TCGA.

Исследователи подтвердили, что высокая гетерогенность внутри опухоли связана с повышенной смертностью в соответствующей подгруппе пациентов. Увеличение на каждые 10% по шкале MATH соответствовало росту вероятности летального исхода на 8,8%.

Взаимосвязь между оценкой MATH и смертностью не зависела от статуса вируса папилломы человека или других молекулярных характеристик опухоли.

«Наш ретроспективный анализ показал, что у пациентов с высокой гетерогенностью опухоли вероятность смерти в два раза больше, чем у пациентов с низкой опухолевой гетерогенностью. Подобная информация помогла бы предсказать вероятность успеха лечения пациента и обосновать клинические решения, созданные на основе уникального паттерна опухоли пациента», – комментирует Рокко.

Исследователи считают, что это первое исследование, объединившее данные о сотнях пациентов, проходивших лечение в различных институтах, попытавшееся задокументировать гетерогенность в пределах одной раковой опухоли и общую выживаемость при любом типе рака.

По материалам Ohio State University Wexner Medical Center

Оригинальная статья:
Edmund A. Mroz, Aaron M. Tward, Rebecca J. Hammon, Yin Ren, James W. Rocco. Intra-tumor Genetic Heterogeneity and Mortality in Head and Neck Cancer: Analysis of Data from The Cancer Genome Atlas. PLOS Medicine, 2015; 12 (2): e1001786 DOI: 10.1371/journal.pmed.1001786