Predictive biomarkers in the treatment of acromegaly: a review of the literature

E. G. Przhiyalkovskaya; Пржиялковская Елена Георгиевна; Patimat O. Osmanova; Османова Патимат Османовна; Elizaveta O. Mamedova; Мамедова Елизавета Октаевна; Alexander S. Lutsenko; Луценко Александр Сергеевич; Zhanna E. Belaya; Белая Жанна Евгеньевна; Galina A. Melnichenko; Мельниченко Галина Афанасьевна

doi:10.15690/vramn1181

Предиктивные биомаркеры в лечении акромегалии: обзор литературы

Авторы: Пржиялковская Е.Г.¹, Османова П.О.¹, Мамедова Е.О.¹, Луценко А.С.¹, Белая Ж.Е.¹, Мельниченко Г.А.¹
Учреждения:
1. Национальный медицинский центр эндокринологии
Выпуск: Том 74, № 6 (2019)
Страницы: 430-440
Раздел: АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ЭНДОКРИНОЛОГИИ
Дата публикации: 21.12.2019
URL: https://vestnikramn.spr-journal.ru/jour/article/view/1181
DOI: https://doi.org/10.15690/vramn1181
ID: 1181

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В эпоху персонализированной медицины лечение акромегалии требует изменения подхода от метода «проб и ошибок» до индивидуального подбора оптимального лечения на основании измеряемых параметров. Соблюдение стандартного алгоритма ведения пациентов с акромегалией с выбором нейрохирургического лечения в качестве основного и аналогов соматостатина в качестве первой линии медикаментозной терапии при неэффективном оперативном вмешательстве препятствует достижению ремиссии у пациентов, резистентных к данным видам терапии. Внедрение предиктивных биомаркеров в клиническую практику позволит быстрее достичь ремиссии заболевания и снизить финансовые затраты на неэффективные методы лечения. Этот обзор представляет данные исследований потенциальных предиктивных биомаркеров при различных методах лечения акромегалии. Согласно анализу публикаций, наибольшее количество результатов посвящено предсказанию резистентности к аналогам соматостатина. К надежным биомаркерам, предсказывающим неэффективность аналогов соматостатина, относят низкую иммуноэкспрессию соматостатиновых рецепторов 2-го типа и белка AIP, редкогранулированный тип аденомы гипофиза и гиперинтенсивный сигнал на Т2-взвешенных изображениях при магнитно-резонансной томографии гипофиза. В то же время поиск предикторов эффективности терапии пэгвисомантом сфокусирован на изучении рецептора к соматотропному гормону и открывает новые возможности для фармакогеномных исследований. Таким образом, необходимо расширение области поиска предиктивных биомаркеров при разных методах лечения акромегалии. Особенно важно выявление биомаркеров, не требующих обязательного удаления опухоли. Большой интерес вызывает исследование эпигенетических биомаркеров, в частности микроРНК, которые осуществляют посттранскрипционную регуляцию экспрессии генов. Изучение циркулирующих в крови микроРНК при акромегалии открывает перспективы для внедрения персонализированного подхода в лечении данного заболевания.

Ключевые слова

акромегалия, предиктивные биомаркеры, транссфеноидальная аденомэктомия, аналоги соматостатина

Полный текст

Введение

В эпоху персонализированной медицины особое значение приобретает принятие врачом решения на основе объективных данных, в том числе биомаркеров. Согласно терминологии специальной рабочей группы США (Biomarkers Difinitions Working Group), принятой в 2001 г., биомаркеры ― это количественно определяемые биологические параметры, которые отражают протекание нормальных физиологических и патологических процессов, а также ответ организма на лечебное вмешательство [1]. Большинство авторов относят к биомаркерам только свойства пораженного органа, хотя некоторые учитывают также характеристики всего организма. Различают диагностические, прогностические и предиктивные биомаркеры. Последний тип биомаркеров позволяет предсказать эффективность того или иного метода лечения. В современной медицине поиск предиктивных биомаркеров, особенно при онкологических заболеваниях, приобретает ведущее значение, так как внедрение данных показателей в клиническую практику позволит быстро определить оптимальное лечение для каждого пациента.

В настоящее время имеется несколько методов лечения акромегалии, клинические рекомендации указывают на необходимость следования определенному алгоритму ведения пациентов [2], что приводит к терапии методом «проб и ошибок». Пациент получает несколько видов лечения, прежде чем достигнет ремиссии заболевания. Увеличение доз лекарственных препаратов занимает до 9−12 мес для оценки ответа на лечение, и все это время пациент имеет активную стадию акромегалии. Эволюция лечебного подхода при акромегалии к персонализированной медицине позволит быстрее достичь ремиссии заболевания и снизить финансовые затраты на неэффективные методы лечения [3].

Мы обобщили информацию о потенциальных предиктивных биомаркерах при акромегалии по данным литературы: в обзоре дано описание современных подходов к лечению акромегалии, а также возможных предиктивных биомаркеров, исследованных при различных методах лечения с указанием их преимуществ и недостатков; представлены показатели, рекомендуемые к оценке современными консенсусами, и перспективы поиска новых биомаркеров.

Современные методы лечения акромегалии

Акромегалия ― это хроническое нейроэндокринное заболевание, которое в отсутствии своевременного и адекватного лечения приводит к повышению инвалидизации и смертности [4, 5]. В настоящее время доступны три метода лечения акромегалии ― транссфеноидальная аденомэктомия; медикаментозная терапия; лучевая терапия или радиохирургия. Методом выбора остается оперативное вмешательство, поскольку это единственный способ достичь быстрого и полного излечения пациента [2]. Однако, несмотря на совершенствование нейрохирургических технологий в течение последних 15 лет, даже в экспертных зарубежных центрах до 50% пациентов не достигают послеоперационной ремиссии и нуждаются в дополнительной терапии [6, 7]. В этом случае назначается медикаментозное лечение [2, 8]. Три класса лекарственных средств доступны для терапии акромегалии: аналоги соматостатина, агонисты дофамина и антагонисты рецептора гормона роста [8]. Аналоги соматостатина считают препаратами первой линии медикаментозного лечения акромегалии. Лучевая терапия занимает третье место и применяется в случае неэффективности хирургического или консервативного подходов, а также при агрессивном характере роста опухоли [2].

Транссфеноидальная аденомэктомия ― это безопасный, относительно недорогой и наиболее эффективный метод лечения акромегалии с низкой частотой операционных осложнений и смертности [9]. Впервые успешное хирургическое вмешательство транссфеноидальным доступом в области гипофиза по поводу акромегалии было проведено в 1909 г. в США Харви Кушингом [10]. Активное внедрение транссфеноидальной аденомэктомии в России началось в 60-х годах прошлого века. К настоящему времени технология хирургического вмешательства была значительно усовершенствована, и частота послеоперационной ремиссии в экспертных нейрохирургических центрах мира составляет от 75 до 90 % при СТГ-продуцирующих микроаденомах гипофиза и 45–70 % при макроаденомах гипофиза [10]. Сходные данные демонстрируют и отечественные авторы. Так, по результатам А. Григорьева с соавт. (ФГБУ «НМИЦ эндокринологии»), эффективность транссфеноидальной аденомэктомии при акромегалии составила в среднем 68 %, при этом чаще ремиссия наблюдалась в группе пациентов с микроаденомами (85 %), чем в группе пациентов с макроаденомами (57,5 %) [11]. Таким образом, радикальность удаления соматотропином определяется в первую очередь размером опухоли. Однако, в связи с тем, что при акромегалии преобладают макроаденомы гипофиза (80 %), требуются другие биомаркеры, которые позволили бы спрогнозировать послеоперационный исход.

Аналоги соматостатина первого поколения (октреотид и ланреотид) считают основой медикаментозной терапии акромегалии [8]. Октреотид ― аналог естественного соматостатина с более выраженным подавлением секреции соматотропного гормона (СТГ) ― впервые синтезирован в 1979 г. [12], пролонгированная форма одобрена к применению Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (Food and Drug Administration, FDA) в 1998 г. Сандостатин ЛАР зарегистрирован в Российской Федерации в 2007 г., Соматулин Аутожель ― в 2009 г. По данным первых наблюдений, аналоги соматостатина первого поколения эффективны приблизительно у 55 % пациентов, однако в более поздних исследованиях частота ремиссии снизилась до 25−45 % [13]. По различным данным, у 36−75 % пациентов на фоне лечения отмечено уменьшение объема опухоли [14]. Расхождения в данных по эффективности препаратов обусловлены несколькими причинами. Прежде всего, эффективность лечения определяется предварительным отбором заведомо чувствительных пациентов. Успех терапии также зависит от того, применяется ли медикаментозное лечение в качестве первичной монотерапии, либо как дополнительный метод после нерадикальной транссфеноидальной аденомэктомии. Полученные данные могут отличаться в зависимости от выбранного критерия эффективности (нормализация только одного из гормональных показателей или обоих). Опыт применения аналогов соматостатина в российской популяции пациентов с акромегалией опубликован неоднократно. Согласно наблюдению Е. Маровой с колл., снижение уровней СТГ и инсулиноподобного фактора роста-1 (ИФР-1) более чем на 50% от исходных значений наблюдалось у 49,9% пациентов с акромегалией через 12 мес терапии Сандостатином ЛАР, при этом полная нормализация гормональных показателей была отмечена у 33,3 % пациентов, уменьшение размера опухоли ― у 38,4 % [15].

Таким образом, около 1/3 пациентов с акромегалией полностью резистентны к терапии аналогами соматостатина, однако в соответствии с современными рекомендациями все равно получают данное лечение. Для титрации дозы требуется иногда от 9 до 12 мес, все это время у пациентов сохраняется активность акромегалии, неблагоприятно влияющая на прогноз [16]. Среди медикаментозных методов лечения акромегалии наиболее полно изучены аналоги соматостатина и предиктивные их биомаркеры.

Агонисты дофаминовых рецепторов ― это первые лекарственные препараты, которые начали применять для лечения акромегалии еще в 70-х годах прошлого века. Эффективность препаратов первого поколения (неселективных агонистов дофаминовых рецепторов короткого действия) при акромегалии не превышала 10 %. Современный препарат из этой группы ― каберголин, отличающийся более высокой эффективностью и лучшей переносимостью, был одобрен FDA приблизительно в одно время с аналогами соматостатина ― в 1996 г., однако не занял заметного места в структуре медикаментозной терапии акромегалии. Каберголин крайне редко назначают в качестве монотерапии, в основном он входит в состав комбинированной терапии при неэффективности аналогов соматостатина [17]. Несмотря на данные метаанализа 2009 г., которые продемонстрировали эффективность каберголина, сходную с аналогами соматостатина (30 % при использовании в качестве монотерапии и 50 % при комбинации с аналогами соматостатина), в реальной клинической практике его применение ограничено, что связано в основном с отсутствием рандомизированных контролируемых исследований препарата при акромегалии, а также отсутствием в инструкции к препарату показаний к назначению при акромегалии [18].

Самый эффективный препарат для лечения акромегалии ― это антагонист рецептора СТГ пэгвисомант, одобренный FDA в 2003 г. Препарат позволяет достичь ремиссии акромегалии у 63−97 % пациентов [19]. Пэгвисомант может применяться в качестве монотерапии или в комбинации с аналогами соматостатина. Однако в связи с тем, что препарат не оказывает прямого воздействия на опухоль гипофиза, он не является препаратом выбора. Пэгвисомант был зарегистрирован в Российской Федерации только в конце 2018 г., поэтому отечественных публикаций, посвященных опыту его применения, на момент подачи статьи нет.

Последним из открытых препаратов для лечения акромегалии является мультилигандный аналог соматостатина пролонгированного действия пасиреотид. Он был одобрен FDA в 2014 г. В отличие от классических аналогов соматостатина, он связывается не только с соматостатиновым рецептором 2-го типа (СР2), но и с другими соматостатиновыми рецепторами (СР1, СР3, СР5). Пасиреотид эффективен лишь у 20 % пациентов, резистентных к традиционным препаратам аналогов соматостатина. При этом его отличает высокая частота развития нежелательных явлений (гипергликемии) [20]. В Российской Федерации препарат не зарегистрирован.

При неэффективности нейрохирургического и медикаментозного лечения пациентам с акромегалией рекомендуют проведение лучевой терапии, при этом частота ремиссии через 15 лет после облучения составляет 10−60 % [2]. В Российской Федерации успешно применялась протонотерапия для лечения акромегалии. Согласно данным Н. Молитвослововой и соавт., через 5 лет от момента лучевой терапии ремиссия была зарегистрирована у 27 % больных, к 10-му году катамнеза ― у 32 % лиц, через 20 лет наблюдения ― у 44 % пациентов. Отсроченный эффект и риск развития гипопитуитаризма ограничивают широкое применение данного метода лечения. Однако, возможно, применение современных усовершенствованных радиологических технологий в настоящее время позволит наблюдать более высокую эффективность метода через 5−10 лет.

Предиктивные биомаркеры при хирургическом лечении акромегалии

Потенциальные предиктивные биомаркеры при различных методах лечения представлены в табл.

Таблица. Итоговая таблица предиктивных биомаркеров в лечении акромегалии

Свойства СТГ-продуцирующей опухоли	Возможные предиктивные биомаркеры	Ссылки
Низкая вероятность радикального удаления при транссфеноидальной аденомэктомии	3-я и 4-я степень опухолевой инвазии по шкале Knosp	[3]
	Высокий индекс пролиферации Ki-67	[21]
	Наличие полиморфизма d3GHR	[22]
	Полиморфизм гена IGF1 (19 повторов цитозин-аденин)	[23]
Низкая чувствительность (резистентность) к аналогам соматостатина первого поколения	Редкогранулированные аденомы	[24, 25]
	Гиперинтенсивный МР-сигнал на Т2-взвешенном изображении	[26, 27]
	Низкая экспрессия СР2	[28, 29]
	Низкое соотношение СР2/СР5	[29]
	Наличие sst5TMD4	[30, 31]
	Низкая экспрессия ДР2, ДР1, высокая экспрессия ДР5	[32]
	Положительная мутация в гене AIP	[33]
	Низкая экспрессия белка AIP	[34]
	Низкая экспрессия белка ZAC1	[22]
	Низкая экспрессия белка RKIP	[35]
	Отсутствие мутации гена GNAS	[36]
	Наличие полиморфизма d3GHR	[22]
	Высокий индекс пролиферации Ki-67	[37]
	Отрицательный тест с октреотидом короткого действия	[38−40]
	Экспрессия микроРНК-34а	[41]
Низкая чувствительность (резистентность) к пасиреотиду	Низкая экспрессия СР5	[42]
Чувствительность к агонистам дофамина	Высокая экспрессия ДР2	Требует подтверждения
Чувствительность к пэгвисоманту	Наличие полиморфизма гена рецептора СТГ d3GHR	[43, 44]
	Мутации в экзоне 4 рецептора СТГ	[22]
	Альтернативный сплайсинг в экзоне 9 рецептора СТГ	Требует подтверждения
Низкая эффективность лучевой терапии	Наличие полиморфизма d3GHR	[22]
Низкая эффективность лучевой терапии	Инвазивный характер роста опухоли	[45]

Примечание. СТГ ― соматотропный гормон, Ki-67 ― индекс пролиферации, d3GHR ― делеция 3-го экзона гена рецептора к СТГ, IGF-1 (insulin-like growth factor 1) ― инсулиноподобный фактор роста-1, СР2 ― соматостатиновые рецепторы 2-го типа, СР5 ― соматостатиновые рецепторы 5-го типа, sst5TMD4 ― укороченные варианты СР5, ДР2 ― дофаминовые рецепторы 2-го типа, ДР1 ― дофаминовые рецепторы 1-го типа, ДР5 ― дофаминовые рецепторы 5-го типа, AIP (aryl hydrocarbon receptor-interacting protein) ― белок, взаимодействующий с арилуглеводородным рецептором, ZAC1 (zinc finger protein) ― опухолевый супрессор, RKIP (Raf-kinase inhibitor protein) ― белок, ингибирующий Raf-киназу, GNAS –ген альфа-субъединицы G-белка.

Основной предиктивный биомаркер нерадикального удаления соматотропиномы ― это степень инвазии опухоли в кавернозный синус. Известно несколько методов оценки инвазивного роста аденомы, из них наиболее распространенный ― шкала Knosp. Опухолям, которые распространяются за латеральную касательную линию (проходит снаружи от внутренней сонной артерии) по данным магнитно-резонансной томографии (МРТ) или полностью окружают кавернозный сегмент внутренней сонной артерии, присваивают 3-ю и 4-ю степени и относят к инвазивным [46].

Индекс пролиферации, рассчитанный на основании иммуноэкспрессии Ki-67, является прогностическим биомаркером при лечении опухолей различной локализации, в том числе соматотропином [47]. Ki-67 представляет собой белок, который присутствует в ядре делящихся клеток во все активные фазы клеточного цикла. Согласно полученным нами данным в ходе мультифакторного анализа, высокий индекс пролиферации Ki-67 наряду с большим объемом аденомы явились независимыми предикторами неблагоприятного послеоперационного исхода у пациентов с акромегалией [21].

Современный поиск биомаркеров активно ведется в области генетических исследований. Так, недавно описаны полиморфизмы промоторного участка гена ИФР-1 (IGF1). Показана связь между наиболее часто встречающимся полиморфизмом IGF1 и различными процессами, в частности эффективностью терапии рекомбинантным гормоном роста у детей с СТГ-дефицитом и низкорослостью вследствие синдрома Шерешевского−Тернера [48]. Полиморфизм гена IGF1 (19 повторов нуклеотидов цитозин-аденин) являлся предиктором дополнительного лечения после нейрохирургического лечения при акромегалии [23]. Однако в более крупном многоцентровом исследовании данный полиморфизм не показал высокой предиктивной значимости [49]. Несмотря на то что современные хирургические методы лечения акромегалии не оказывают прямого влияния на ИФР-1, изучение полиморфизмов гена данного гормона может быть перспективно при поиске предиктивных биомаркеров.

К другим возможным отрицательным предиктивным биомаркерам при транссфеноидальной аденомэктомии относят мужской пол, молодой возраст, большой размер аденомы, предоперационные уровни СТГ и ИФР-1 [50, 51]. Однако эти параметры не удовлетворяют многим критериям идеального биомаркера: не являются свойствами опухоли (пол, возраст), зависят от предшествующего лечения (уровни гормонов), представляют трудности для точной оценки (размер остаточной опухоли после транссфеноидальной аденомэктомии).

Предиктивные биомаркеры при лечении аналогами соматостатина

Аналоги соматостатина взаимодействуют с трансмембранными рецепторами, сопряженными с G-белками ― соматостатиновыми рецепторами на соматотропиномах [52]. Активация соматостатиновых рецепторов приводит к снижению гормональной опухолевой секреции и пролиферации, стимуляции апоптоза и угнетению синтеза различных белков, включая различные факторы ангиогенеза. Различают пять классических подтипов (СР1–5). Аналоги соматостатина первого поколения с наибольшей аффинностью связываются с Р2 и СР5 подтипами, поэтому в качестве потенциальных предиктивных биомаркеров активно изучались СР2 и соотношение СР2/СР5.

Как и ожидалось, опухоли с высокой экспрессией СР2 более чувствительны к терапии аналогами соматостатина. В настоящее СР2 подтипа можно расценивать как лучший предиктивный биомаркер при акромегалии: наибольшее количество литературных данных посвящено изучению именно этого показателя [3]. У СР2 высокая отрицательная предсказательная ценность: при их низкой экспрессии опухоли резистентны к терапии аналогами соматостатина [28, 29]. Однако при их высокой экспрессии у 50 % пациентов лечение аналогами соматостатина может быть неэффективным. Одной из причин является гетерогенная экспрессия различных соматостатиновых рецепторов на опухолевых клетках. G. Taboada с соавт. продемонстрировали, что низкое соотношение СР2/СР5 предсказывает резистентность к аналогам соматостатина первого поколения при акромегалии [52].

Кроме того, чувствительность к аналогам соматостатина при акромегалии не объяснятся только экспрессией классических рецепторов в соматотропиноме. В недавних исследованиях были обнаружены новые укороченные варианты СР5, синтезирующиеся путем альтернативного сплайсинга. В неизмененном варианте СР5 имеет семь трансмембранных доменов. Sst5TMD4 и sst5TMD5 имеют четыре и пять доменов соответственно. В здоровом гипофизе данные варианты СР5 отсутствуют, однако их экспрессия обнаруживается в аденомах [30, 31]. Укороченный вариант sst5TMD4 может взаимодействовать с СР2, приводя к нарушению передачи сигнала, что снижает чувствительность к аналогам соматостатина у пациентов с акромегалией [30, 31].

Другой причиной неэффективности аналогов соматостатина при высокой экспрессии СР2 считают нарушение функции белков, участвующих в передаче внутриклеточного сигнала после взаимодействия аналогов соматостатина с СР2 [29, 53]. К таким белкам относят AIP, ZAC1, RKIP, Е-кадгерин, β-аррестин. AIP (aryl hydrocarbon receptor-interacting protein) ― это белок, взаимодействующий с арилуглеводородным рецептором. Ген AIP ― это опухолевый супрессор, мутации в котором описаны у 20 % пациентов с семейными изолированными аденомами гипофиза (Familial Isolated Pituitary Adenoma, FIPA) [54, 55]. Среди пациентов с FIPA, страдающих только акромегалией (семейная изолированная акромегалия), мутации в гене AIP встречаются в 40 % случаев. Пациентов с герминальной мутацией в гене AIP отличают более агрессивный характер поведения опухоли и резистентность к терапии аналогами соматостатина [33]. Интересно, что у половины пациентов со спорадической акромегалией наблюдалась низкая экспрессия белка AIP в удаленной соматотропиноме, не связанная с мутацией в гене AIP [56]. У этих пациентов лечение аналогами соматостатина было неэффективно [34].

Последующие работы показали, что белок AIP участвует в передаче внутриклеточного сигнала, запускаемого при активации СР2. Наличие этого белка необходимо для экспрессии другого белка с «цинковыми пальцами» ― ZAC1 (zinc finger protein), который также относится к опухолевым супрессорам и играет ключевую роль в передаче сигнала после активации соматостатиновых рецепторов [22, 53].Таким образом, одна из причин резистентности к лечению аналогами соматостатина при высокой экспрессии СР2 ― это низкая экспрессия белка AIP и белка ZAC1, т.е. оба этих белка могут рассматриваться как предиктивные биомаркеры при лечении акромегалии аналогами соматостатина.

Еще одна причина нарушения передачи сигнала при активации соматостатиновых рецепторов при их достаточном количестве в опухоли ― это низкая экспрессия белка RKIP. Данный белок ингибирует Raf-киназу (Raf-kinase inhibitor protein), что нарушает сигнальный путь Ras-Raf-MEK-ERK1/2-p27, участвующий в активации соматостатиновых рецепторов. Низкая экспрессия RKIP была продемонстрирована у пациентов с резистентностью к терапии аналогами соматостатина [35].

Белок межклеточного взаимодействия Е-кадгерин также может рассматриваться в качестве предиктивного биомаркера. Потеря этого белка в соматотропиноме приводит не только к росту и инвазивному распространению опухоли, но и резистентности к аналогам соматостатина [57].

Белок β-аррестин регулирует интернализацию рецепторов, в том числе соматостатиновых. Низкая экспрессия этого белка приводила к уменьшению десенситизации рецепторов, больше рецепторов оставалось в клеточной мембране, вследствие чего повышалась чувствительность соматотропином к аналогам соматостатина [58].

G-белки ― это крупное семейство белков, сопряженных с рецепторами ко многим гормонам и нейропептидам, которые также участвуют в активации соматостатиновых рецепторов. Активирующие мутации в гене альфа-субъединицы G-белка (GNAS), с одной стороны, играют ключевую роль в опухолевом росте из-за стимуляции рецептора соматолиберина, а с другой ― повышают чувствительность к аналогам соматостатина из-за стимуляции СР [36].

Соматотропиномы, чувствительные к аналогам соматостатина, имеют более низкий пролиферативный индекс Ki-67, чем резистентные опухоли. И эти различия не связаны с экспрессией CР2. На сегодняшний день остается открытым вопрос, что первично: высокая пролиферативная активность аденомы приводит к лекарственной резистентности или, наоборот, чувствительность к октреотиду снижает скорость пролиферации в опухоли [37].

Помимо соматостатиновых рецепторов, наличие дофаминовых рецепторов определяет чувствительность соматотропином к аналогам соматостатина. Такой эффект обусловлен димеризацией двух видов рецепторов (СР5 и дофаминового рецептора 2-го типа, ДР2). Так, введение октреотида приводит к большему снижению секреции гормона роста в аденомах с высокой экспрессией ДР2, что было продемонстрировано в культуре клеток. In vivo было показано, что высокая экспрессия ДР1 отрицательно сказывается на чувствительности пациентов к терапии аналогами соматостатина, в то время как наличие ДР5, наоборот, повышает эффект такого лечения [32].

Другое свойство соматотропином, которое может применяться как предиктивный биомаркер, ― это гистологическая характеристика опухоли. В соответствии с данными электронной микроскопии, все соматотропиномы подразделяют на два типа в зависимости от содержания гранул с СТГ ― плотно- и редкогранулированные. В первом случае в опухоли выявляют большое количество гранул с гормоном, что напоминает строение клеток здорового гипофиза. В редкогранулированных соматотропиномах гранулы небольшие, и число их невелико. С появлением более доступного и простого метода оценки типа гранулированности ― иммуногистохимического исследования с помощью антител к низкомолекулярному кератину CAM 5.2 ― этот параметр стал активно рассматриваться как возможный предиктивный биомаркер. Аденомы с выраженной экспрессией CAM 5.2 относят к редкогранулированным, они часто резистентны к терапии аналогами соматостатина [24, 25]. Редкогранулированные соматотропиномы в отличие от плотногранулированных имеют меньше СР2, что, вероятно, и объясняет низкую чувствительность к лечению аналогами соматостатина. Тем не менее тип гранулированности опухоли может рассматриваться как независимый предиктивный биомаркер при акромегалии [3].

Тип гранулированности опухоли коррелирует с характером сигнала на Т2-взвешенном изображении при МРТ гипофиза. В ряде исследований было продемонстрировано, что гиперинтенсивный сигнал по МРТ ассоциирован с редкогранулированным типом опухоли при иммуногистохимическом исследовании и резистентностью к терапии аналогами соматостатина [26, 27, 59]. Данный биомаркер имеет преимущества перед оценкой типа гранулированности, так как более доступен, не требует квалифицированной иммуногистохимической лаборатории и может применяться у пациентов до нейрохирургического лечения.

Один из первых биомаркеров, предложенных для предсказания чувствительности к аналогам соматостатина, ― это тест с октреотидом короткого действия. Изначально он был предложен в 1988 г. для решения вопроса о количестве подкожных инъекций октреотида короткого действия в сутки, необходимом для каждого конкретного пациента. После появления аналогов соматостатина пролонгированного действия этот тест вновь начали проводить, рассчитывая с его помощью предсказать эффективность длительно действующих аналогов соматостатина. Полученные результаты противоречивы и не позволяют однозначно рекомендовать применение этого теста в качестве предиктивного биомаркера [38−40, 60]. Расхождение данных обусловлено различием протоколов проведения пробы, критериев оценки чувствительности к аналогам соматостатина и сроков оценки.

Современный мультилигандный аналог соматостатина пасиреотид взаимодействует с четырьмя типами соматостатиновых рецепторов. Данные D. Iacovazzo и его коллег подтвердили, что чувствительность к препарату коррелировала с более высокой экспрессией СР5 на опухолевых клетках, что позволяет использовать этот показатель как предиктивный биомаркер при назначении пасиреотида [42].

Согласно опубликованным данным, молодой возраст и мужской пол также ассоциированы с резистентностью к аналогам соматостатина, однако эти параметры не могут рассматриваться в качестве возможных биомаркеров, поскольку они зависят от организма, а не от свойств самой опухоли [61, 62].

Предиктивные биомаркеры |при лечении каберголином

Каберголин избирательно взаимодействует с ДР2 в СТГ-продуцирующих аденомах гипофиза, оказывая антисекреторное и антипролиферативное действие. Поэтому ДР2 рассматривались как возможный биомаркер, определяющий чувствительность соматотропином к агонистам дофаминовых рецепторов. Тем не менее в литературе описаны лишь данные, подтверждающие корреляцию экспрессии ДР2 и чувствительности соматотропином к хинаголиду, полученные in vitro [63]. Нам не удалось найти опубликованных данных по предиктивной роли ДР2 в лечении акромегалии. Возможно, это обусловлено отсутствием в настоящее время надежных антител к ДР2 для иммуногистохимического исследования, что лишает данный биомаркер воспроизводимости.

Поскольку агонисты дофамина успешно применяются для лечения аденом гипофиза с гиперсекрецией пролактина, гиперпролактинемия у пациентов с акромегалией и иммуноэкспрессия пролактина в соматотропиномах считались предикторами высокой чувствительности пациентов с акромегалией к агонистам дофаминовых рецепторов. Однако эти данные не получили однозначного подтверждения в клинических исследованиях и, согласно современным рекомендациям, эти показатели не обязательно учитывать при решении вопроса о назначении каберголина пациентам с акромегалией [64−66].

Единственный фактор, который указан в международных рекомендациях как предиктор эффективности терапии агонистами дофамина при акромегалии, ― это умеренно повышенный уровень ИФР-1, т.е. не превышающий верхнюю границу нормы более чем в полтора раза [18].

Предиктивные биомаркеры при лечении пэгвисомантом

Пэгвисомант блокирует связывание СТГ со своим рецептором в периферических тканях. Пэгвисомант не влияет на саму опухоль, поэтому предполагалось, что нет таких свойств соматотропиномы, которые определяли бы чувствительность к препарату. Однако пэгвисомант воздействует на рецептор к СТГ, а приблизительно у половины людей имеется полиморфизм гена данного рецептора, приводящий к укороченному варианту за счет делеции 3-го экзона (d3GHR) [67]. Этот полиморфизм встречается в гомозиготной и гетерозиготной форме. Экзон 3 регулирует синтез внеклеточной части рецептора. Укороченная изоформа гена на 30 % повышает активность взаимодействия рецептора СТГ с его лигандом по сравнению с полной изоформой [3]. Так, дети с низкорослостью, имеющие полиморфизм d3GHR, более чувствительны к терапии СТГ, чем пациенты с полным геном рецептора [68]. Полиморфизм d3GHR может также влиять на связывание рецептора с пэгвисомантом, который является видоизмененной формой СТГ, и повышать эффект терапии. Интересно, что у пациентов с акромегалией и несоответствием показателей ИФР-1 и СТГ на фоне различных методов лечения (чаще повышенный уровень ИФР-1 при нормальном показателе СТГ) в 70 % был выявлен полиморфизм d3GHR [69]. Показано, в частности, что пациенты с акромегалией, имеющие гетерозиготную и особенно гомозиготную форму полиморфизма d3GHR, реже достигали ремиссии на фоне различных методов лечения (нейрохирургического, лечения аналогами соматостатина и/или лучевой терапии) [22]. В двух исследованиях пациенты с акромегалией с d3GHR показали более высокую чувствительность к монотерапии пэгвисомантом: им требовались меньшие дозы препарата, и период достижения ремиссии был короче [43, 44]. Однако в более поздних и крупных мультицентровых исследованиях биомаркер d3GHR не подтвердил своей предиктивной значимости у пациентов, получающих пэгвисомант в качестве монотерапии или в комбинации с аналогами соматостатина [70−72]. Одно из возможных объяснений противоречивых результатов ― это отклонение частоты встречаемости полиморфизма d3GHR в последних исследованиях от закона Харди−Вайнберга, согласно которому распределение аллелей в популяции постоянно, что может быть обусловлено гетерогенностью исследуемых пациентов с акромегалией [73]. В любом случае новые работы, направленные на изучение полиморфизма d3GHR при акромегалии, могут расширить возможности персонализированной терапии, основанной на фармакогеномике.

Помимо полиморфизма гена рецептора СТГ в 3-м экзоне, другие мутации в этом гене также могут быть предиктивными биомаркерами. Так, соматическая мутация в 4-м экзоне гена рецептора СТГ (GHR), также ответственного за синтез внеклеточного домена, была выявлена в редкогранулированных соматотропиномах, которые отличались наличием аггресом ― клеточных органелл, содержащих продукты протеолиза. В исследовании in vitro продемонстрировано, что при наличии данной мутации в опухоли нарушается обратная связь между секрецией соматолиберина и гормона роста, играющая ключевую роль в патогенезе соматотропином. Показано, что такие опухоли, в отличие от аденом без аггресом, резистентны к терапии аналогами соматостатина, в то время как терапия пэгвисомантом будет в этом случае более эффективна и безопасна, так как риск роста опухоли при нарушенной обратной связи минимальный [22].

Экзон 9 гена рецептора СТГ регулирует синтез внутриклеточного домена и передачу сигнала. Альтернативный сплайсинг этого участка гена может приводить к образованию укороченного варианта рецептора, функционирование которого сходно с действием пэгвисоманта. В настоящее время предиктивная значимость полиморфизма 9 экзона гена рецептора СТГ при акромегалии не установлена, однако исследования в этой области перспективны [73].

К другим факторам, которые ассоциированы с лучшим ответом на лечение пэгвисомантом, относятся мужской пол, более низкий уровень ИФР-1 до лечения, низкая масса тела, предшествующая лучевая терапия и отсутствие сахарного диабета [14, 74]. Однако все эти показатели не определяются свойствами опухоли, поэтому не могут рассматриваться в качестве предиктивных биомаркеров.

Предиктивные биомаркеры при лучевой терапии

Лучевая терапия применяется как метод лечения акромегалии при отсутствии эффекта от предшествующей терапии. Поэтому ограничено количество публикаций, в которых проводился поиск предиктивных биомаркеров. Согласно T. Poon и соавт., предикторами достижения постлучевой ремиссии акромегалии явились мужской пол и отсутствие инвазии опухолевой ткани [45]. Поскольку наиболее часто на лучевую терапию направляются пациенты с инвазивными аденомами, при которых радикальное удаление невозможно, применение данного биомаркера не кажется целесообразным. D. Kong с колл. благоприятными предикторами достижения постлучевой ремиссии называют женский пол и умеренно повышенный исходный уровень ИФР-1, превышающий верхнюю границу нормы не более чем в 2 раза [75].

Предиктивные биомаркеры, рекомендуемые к клиническому применению при акромегалии

Из перечисленных выше биомаркеров следует выделить показатели, которые уже рекомендованы к применению в клинической практике. Так, L. Kasuki с соавт. из Бразилии предлагают следующую панель предиктивных биомаркеров у пациентов с акромегалией, не достигших послеоперационной ремиссии: иммуногистохимическое исследование рецепторов СР2, СР5 и ДР2, белка AIP, а также учет дополнительных показателей, таких как уровни СТГ и ИФР-1 и размер остаточной опухолевой ткани по МРТ [3]. При высокой экспрессии СР2 или AIP в удаленной ткани соматотропиномы авторы предлагают назначение аналогов соматостатина первого поколения (октреотид или ланреотид). В обратном случае необходимо исследовать экпрессию ДР2 и СР5. При выраженной иммуноэкспрессии ДР2 и невысокой гормональной активности опухоли (ИФР-1 превышает верхнюю границу нормы менее чем в 2 раза) оптимальным методом лечения авторы считают каберголин. При выявлении СР5 перспективно назначение пасиреотида. В случае отсутствия каких-либо рецепторов в опухоли, высокой гормональной активности и небольшого размера остаточной опухолевой ткани рекомендована терапия пэгвисомантом [3].

Puig Domingo M. с соавт. из Испании предлагают применение предиктивных биомаркеров, не требующих транссфеноидальной аденомэктомии в анамнезе и наличия иммуногистохимической лаборатории. Преимущество этих показателей в том, что они могут быть исследованы не только у пациентов, у которых хирургическое лечение было неэффективно, но и при выборе медикаментозной терапии в качестве метода первой линии. Авторы предлагают применять два предиктивных биомаркера: проведение теста с октреотидом короткого действия и оценка характера МР-сигнала опухоли на Т2-взвешенных изображениях. При полной нормализации СТГ в ходе теста с октреотидом и наличии гипоинтенсивного сигнала по МРТ авторы рекомендуют применение аналогов соматостатина в качестве монотерапии. При отсутствии снижения СТГ в ходе теста с октреотидом и гиперинтенсивном сигнале по МРТ предпочтительнее монотерапия пэгвисомантом. В случае расхождения данных (средняя чувствительность к октреотиду в ходе теста и гипоинтенсивный сигнал по МРТ) целесообразна комбинированная терапия аналогами соматостатина и пэгвисомантом [39].

В недавней работе канадские исследователи S. Ezzat с соавт. объединили иммуногистохимические и визуальные предиктивные биомаркеры [76]. Так, панель параметров, предложенная авторами, выглядит следующим образом: тип гранулированности аденомы, иммуноэкспрессия СР2, интенсивность МРТ-сигнала на Т2-взвешенных изображениях. При выявлении плотногранулированных соматотропином с высокой иммуноэкспрессией СР2 и гипоинтенсивным сигналом при МРТ рекомендована терапия аналогами соматостатина. В случае редкогранулированной аденомы, низкой иммуноэкспрессии СР2 и гиперинтенсивного сигнала при МРТ предлагается сделать выбор между применением каберголина (в случае невысокой гормональной активности опухоли) и пэгвисомантом (в случае значительно повышенного уровня ИФР-1 и наличия нарушений углеводного обмена).

Тем не менее в последнем международном консенсусе по лечению акромегалии (2018 г.) предиктивным биомаркерам не уделено достаточно внимания. Так, рекомендация использовать тип гранулированности соматотропиномы и интенсивность МР-сигнала на Т2-взвешенных изображениях в качестве предиктивных биомаркеров имеет низкую степень доказательности, а рекомендация оценивать рецепторы (СР2, СР5 и ДР2) ― очень низкую степень доказательности [13].

Перспективы поиска новых предиктивных биомаркеров при акромегалии. Роль микроРНК как потенциальных биомаркеров эффективности лечения акромегалии

В настоящее время рекомендуемые предиктивные биомаркеры при акромегалии относятся преимущественно к медикаментозному лечению различными классами лекарственных средств. Интерпретация данных по биомаркерам при акромегалии ограничена небольшим объемом выборки и гетерогенностью исследуемых групп пациентов в связи с редкостью заболевания. Для внедрения персонализированного подхода и уточнения отрезных точек биомаркеров при лечении акромегалии требуется проведение более крупных мультицентровых и проспективных исследований. Кроме того, требуется стандартизация подходов при интерпретации исследований в разных лабораториях, в частности иммуногистохимических. Так, например, иммуноэкспрессия самого изученного биомаркера ― СР2 ― оценивалась в ряде исследований в мембране опухолевых клеток, в других работах ― в цитоплазме [77, 78].

Остается проблемой поиск предиктивных биомаркеров у пациентов с акромегалией, не подлежащих хирургическому лечению. Отсутствие доступной опухолевой ткани для анализа ограничивает применение основных доступных предиктивных параметров. В настоящее время у пациентов с новообразованиями другой локализации активно исследуется роль циркулирующих микроРНК в качестве биомаркеров, определяющих прогноз заболеваний и эффективность терапии. МикроРНК ― это класс малых некодирующих РНК, которые регулируют экспрессию генов на посттранскрипционном уровне. Они играют важную роль в таких биологических процессах, как дифференцировка, рост и гибель клеток. Неоднократно было продемонстрировано изменение экспрессии микроРНК в опухолях различной локализации у человека [79−81], что позволило предположить важную роль микроРНК в онкогенезе. В недавних исследованиях продемонстрировано, что микроРНК могут секретироваться опухолевыми клетками в составе жировых везикул, называемых экзосомами. Эти везикулы были выявлены в различных жидкостях организма ― слюне, моче, плазме крови [82−84]. В некоторых работах уже описано, что экспрессия отдельных микроРНК отличается в соматотропиномах от нормального гипофиза [85] и ассоциирована с прогнозом опухоли и исходом лечения [41, 86, 87]. Z. Mao с колл. показали, что экспрессия 7 микроРНК отличалась между пациентами, чувствительными и резистентными к ланреотиду [87]. J. Dénes с соавт. показали, что экспрессия микроРНК-34а отрицательно коррелирует с чувствительностью к аналогам соматостатина [41], miR-34a является негативным регулятором экспрессии белка AIP и может приводить к резистентности к аналогам соматостатина. Возможно, в будущем исследование микроРНК в циркулирующей крови откроет новые перспективы в поиске идеального предиктивного биомаркера, особенно у пациентов, не получающих нейрохирургического лечения.

Заключение

Таким образом, в настоящее время ведется активный поиск предиктивных биомаркеров в лечении акромегалии для перехода к персонализированной медицине. Следует отметить, что бо`льшая часть публикаций посвящена предикторам резистентности к аналогам соматостатина. С одной стороны, внедрение полученных данных в клиническую практику позволит ограничить назначение данного лечения тем пациентам, у которых терапия аналогами соматостатина будет эффективна. С другой стороны, очевиден значительно меньший интерес исследователей к другим методам лечения и их биомаркерам. Поиск предиктивных биомаркеров при различных методах лечения акромегалии, в том числе не требующих обязательного наличия удаленной опухолевой ткани, остается актуальным. Перспективным направлением в этой связи является исследование циркулирующих микроРНК у пациентов с акромегалией.

Дополнительная информация

Источник финансирования. Поисково-аналитическая работа проведена при поддержке Российского научного фонда (грант РНФ 19-15-00398).

Конфликт интересов. Авторы данной статьи подтвердили отсутствие конфликта интересов, о котором необходимо сообщить.

Участие авторов. Е.Г. Пржиялковская, П.О. Османова ― сбор и обработка материала; Е.Г. Пржиялковская ― написание текста; А.С. Луценко, Е.О. Мамедова ― редактирование; Г.А. Мельниченко, Ж.Е. Белая ― утверждение окончательного варианта статьи. Все авторы внесли существенный вклад в проведение поисково-аналитической работы и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию до публикации.