Анализ данных по опухолевым мутациям и лечению различных видов рака способствует выявлению прогностических биомаркеров

Комплексное исследование рака с участием десятков тысяч пациентов позволило обнаружить как новые, так и уже известные взаимосвязи между мутациями опухоли, выживаемостью и реакцией на различные стратегии лечения.

«Наше исследование демонстрирует, что вычислительный анализ большого массива данных со всего мира способствует развитию персонифицированной онкологии и позволяет выдвигать гипотезы о влиянии мутаций в злокачественном новообразовании как на появление новых мутаций, так и на эффективность лечения», — рассказывает руководитель исследования Джеймс Цзоу (James Zou), исследователь из Стэнфордского университета (Stanford University), в журнале Nature Medicine.

Учёные искали связи между профилями мутаций опухоли, историей лечения рака и выживаемостью. Набор данных включал записи электронной медицинской карты и таргетную панель последовательностей Foundation Medicine для сотен связанных с раком генов более чем 40 900 онкологических пациентов (информация получена из клинико-геномной базы данных Flatiron Health-Foundation Medicine).

Среди участников было 12 900 человек с прогрессирующим немелкоклеточным раком лёгкого, почти 7 900 – с метастатическим раком молочной железы, 3 900 – с раком яичника, около 3 500 – с метастатическим раком поджелудочной железы и ещё тысячи пациентов с прогрессирующим раком мочевого пузыря, почечно-клеточной карциномой или меланомой. По словам команды исследователей, результаты были проверены с помощью ещё почти 3 900 случаев прогрессирующего рака лёгкого, молочной железы или колоректального рака из базы данных Американской ассоциации по изучению рака (American Association for Cancer Research).

«У нас по каждому пациенту есть данные о мутациях опухоли, лечении, полученном в качестве первой или последующих линий терапии, прогрессировании заболевания, выживаемости. Кроме того, мы обладаем подробной информацией, полученной из электронных медицинских карт, о демографических признаках, стадии опухоли и лабораторных показателях», — пояснили авторы.

Основной анализ был сосредоточен на общей выживаемости и мутациях, возникающих в определённых генах, хотя в последующих работах также рассматривались выживаемость без прогрессирования заболевания, результаты после прекращения лечения и определённые подтипы мутаций.

В процессе исследования команда отметила 458 вероятных мутационных маркеров выживаемости у онкологических пациентов, получающих лечение по определённым протоколам, и выявила специфические мутации, которые обычно встречаются совместно с другими изменениями в опухоли.

Учёные обнаружили, что мутации в 42 генах коррелировали с данными выживаемости, как минимум, в одном из рассматриваемых типов рака. Эти гены, в свою очередь, продемонстрировали почти 100 значимых взаимодействий.

В соответствии с результатами прошлых исследований, которые показали связь между устойчивостью к ингибиторам тирозинкиназы рецептора эпидермального фактора роста (EGFR) и мутациями KRAS в случае прогрессирующего немелкоклеточного рака лёгкого, наблюдалась более короткая, чем обычно, выживаемость пациентов с мутациями KRAS, получавших лечение ингибиторами EGFR, и более высокая выживаемость людей с тем же заболеванием, но с опухолями «дикого типа» KRAS.

Другие связи между мутациями и лечением были также обнаружены при разных типах рака и видах лечения, что подтверждает уже известные взаимодействия между изменениями в опухоли, выживаемостью и ответом на химиотерапию или иммунотерапию, основанную на блокировке «контрольных точек». Полученные данные дают направление для поиска новых потенциальных прогностических биомаркеров.

«В целом наш глобальный анализ нескольких типов злокачественных новообразований, видов лечения и генов даёт более полную картину потенциальных взаимодействий ген-лечение и позволяет выдвинуть новые гипотезы для будущих биологических и клинических исследований», — сообщают авторы.

Группа также изучила взаимодействие мутация-мутация в таких генах, как ALK, BRAF, EGFR, MET, RET, ROS1, ERBB2 или PIK3CA, которые рассматриваются в качестве мишеней для лечения, одобренного Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (US Food and Drug Administration). Так учёные обнаружили гены, способные с большей или меньшей вероятностью мутировать при влиянии на гены-мишени.

«Наше исследование показывает, что высококачественные клинико-геномные общемировые данные, содержащие сведения о реакциях на различные виды терапии, могут стать важным ресурсом для изучения взаимодействий мутация-лечение. Результаты секвенирования опухолевой ткани, которые всё чаще указываются в электронных медицинских картах, в сочетании с тщательным вычислительным анализом могут принести большую пользу персонализированной медицине», — заключили авторы.