Проблема платинорезистентности 

При рассмотрении проблемы платинорезистентности становится очевидно – это проблема красной нитью тянется через множество вариантов рака, где платина является основой лекарственного лечения. Поэтому, нет ничего удивительного, что мы получаем информацию по этой проблеме при ее рассмотрении в контексте разных локализаций. И нет ничего зазорного, чтобы использовать это для рассмотрения платинорезистентности при раке шейки матки.

Контекст проблемы. Платино – содержащая химиотерапия уже долгое время – стандарт лечения первой линии метастатического рака шейки матки (РМШ), которая лет семь назад дополнилась бевацизумабом и лишь в прошлом году – иммунотерапией чек – поинт ингибиторами (пембролизумаб). 

И как бы не были хороши пембролизумаб и бевацизумаб, фундамент лечения рака шейки матки – платиновые дуплеты, на сегодняшний день мы просто не может отказаться от них. Но, рано или поздно, рак шейки матки становится устойчивым к лечению платиной.

Ключевыми механизмами резистентности к платине (в частности к цисплатину) при раке шейки матки рассматриваются следующие процессы:

• снижение накопления цисплатина в опухолевых клетках
• усиление процессов репарации ДНК (устранения ДНК – платиновых аддуктов)
• усиление антиапоптотических процессов
• биохимическая инактивация цисплатина
• эпителиально – мезенхимальный переход
• эпигенетические нарушения (изменение процессов метилирования ДНК)

Все эти процессы естественный ответ опухолевой клетки на проводимое лечение платиной. Многие из этих процессов являются чисто физиологичными – т.е. реализуются и в нормальных клетках в условиях повреждения. Другое дело, что рак шейки матки (как, по - видимому, и любая другая опухоль, в лечении которой применяется платина), как обычно, подстраивает нормальные процессы в клетки для своего выживания. Пройдемся же по каждому из указанных  механизмов.

Снижение накопления (аккумуляции) цисплатина в опухолевых клетках.

Чуть ли не наиболее распространенный механизм платинорезистентности. Почему? Для реализации противоопухолевого эффекта цисплатина необходима его достаточная внутриклеточная концентрация, о чем свидетельствует множество доклинических и клинических данных, в которых степень повреждения ДНК опухолевых клеточных линий (эквивалент эффективности платины) коррелировала с концентрацией цисплатина. Примечательно, что эта корреляция достаточно уверенно конвертируется в корреляцию концентрации платины в тканях пациентов с выживаемостью:

Несмотря на кажущуюся простоту этого явления (платины либо мало притекает в клетку, либо много утекает), здесь реализуется десятки процессов, приводящих к сниженной аккумуляции платины в клетках. Попробуем понять, что из этих процессов действительно значимо.

CTR1 и роль в платинорезистентности рака шейки матки. CTR1 – трансмембранный переносчик меди, кодируемый SLC31A1 – главный посредник транспорта цисплатина в клетку. Ранее считалось, что чем меньше в клетке этого переносчика, тем менее чувствительнее она к платине, но ситуация оказалось более противоречивой. Экспериментальное увеличение экспрессии CTR1 не привело к увеличению накопления платины и большей чувствительности клеток к цисплатину по данным работы Akerfeldt, M.Cetall. 

Несмотря на важную роль переносчика меди 1 в проникновении цисплатина в клетку, попытки инактивации CTR1 генно - инженерными методами (Kristin M Bompianietall., 2016) на культуре клеток, вместе с инактивацией CTR2 и ряда других, важных в отношении платины, переносчиков, не привели к выраженному снижению чувствительности культуры клеток к цисплатину. А значит, снижение экспрессии CTR1 в клетках не позволяет полностью объяснить платинорезистентность рака шейки матки, по крайней мере, пока.

Однажды обнаружили, что бортезомиб предотвращает деградацию CTR1 при воздействии платины, что даже стало поводом инициировать клиническое исследование по тестированию комбинации бортезомиба и цисплатина (на мезотелиоме плевры, где платина – тоже препарат первой линии), но успехом оно не увенчалось и все остановилось на второй фазе – значимой противоопухолевой активности такой комбинации обнаружено не было.

АТР7А и АТР7В. Между тем, существует два трансмембранного переносчика меди – АТР7А и АТР7В, и. в отличии от CTR1, в отношении них нет столь противоречивых данных. Поэтому гиперэкспрессия АТР7А и АТР7В рассматриваются многими исследователями как один из важнейших элементов платинорезистентности – именно они обеспечивают усиленный «экспорт» цисплатина из клетки: их экспрессия коррелирует с плохим ответом на платину и неблагоприятным прогнозом, что продемонстрировано на популяции пациенток с раком яичника. Но до некоторой степени может экстраполироваться и на рак шейки матки:

Существуют даже попытки воздействия на АТР7А – но они относятся к культуре клеток BRCA–мутированного рака молочной железы. Речь об исследовании с тетратиомолибдатом аммония (ТМ), где его применение вместе с цисплатином позволило добиться противоопухолевого ответа.

Значит ли это, что всем пациенткам с BRCA – раком молочной железы и метастатическим раком шейки матки нужно давать ТМ с цисплатином? Конечно, нет, представленное исследование выше свидетельствует о потенциальной возможности воздействия на мишени, обусловливающие резистентность к цисплатину, но это ещё не означает, что данная комбинация будет эффективна и безопасна на реальных пациентах.

Белки множественной лекарственной устойчивости. Помимо вышеописанных трансмембранных переносчиков, резистентность к платине (да и не только к ней, да и не только в раке шейки матки), во многом связана с существованием обширного семейства белков множественной лекарственной устойчивости (multiple drug -resistance proteins = MRP). В контексте рака шейки матки наиболее частые описания встречаются в отношении MRP 1 и MRP2 – белков.  Помимо этого, дело не обходится и без p – gp (р – гликопротеина). Как происходит усиление их экспрессии в РШМ?

• Одним из существующих факторов активации вышеописанных переносчиков является каскад PI3K, который мы ранее обсуждали в этом контексте тут, и который экспрессирован в HPV – положительном РШМ минимум в 30% в случаев (в результате миссенс мутации гена PI3kCA в РШМ) . 

•  Что вновь поднимает вопрос о целесообразности тестирования в рамках РКИ алпелисиба или других ингибиторов PI3K в рамках рака шейки матки.

• Возможности таргетного воздействия на PI3K – сигналинг в рамках рака шейки матки – тема отдельной статьи в будущем, пока что могу предложить этот первоисточник.

Инактивация цисплатина

Если цисплатину и другим препаратам платины посчастливилось попасть в клетку и даже там остаться, то реализация их эффекта может быть нивелирована другими механизмами, например инактивацией цисплатина.

Инактивация цисплатина в опухолевой клетки может осуществляться по пути тиол – опосредованного инактивирования – главным образом, глутатион – S – трансферазой (GST). В результате такого процесса происходит образование тиол (SH) – платиновых конъюгатов, которые не могут связаться с ДНК и которые успешно экскретируются. 

Репарация ДНК

Что в опухолевой, что в нормальной клетке существует несколько механизмов репарации ДНК, которые могут успешно восстанавливать повреждения в ДНК, в том числе, возникшие в результате воздействия платины:

При сохранности данных механизмов в опухолевой клетке, ничего не мешает ей их использовать. Более того, нормальная экспрессия или гиперэкспрессия отдельных элементов данных систем может быть предиктором неблагоприятного прогноза и плохого ответа на цисплатин – как в рамках паллиативной химиотерапии, так и в рамках химиолучевой терапии.

• Такое продемонстрировано в работе Zhou-lan Bai на скромной выборке пациенток (N = 60): низкая экспрессия (cut – off для детекции соответствующей микроРНК- 0.0901)  белка excision repair cross-complementation group 1 (ERCC1)  - ведущего «медиатора» системы эксцизионной репарации в клетки – оказалась положительным предиктивным маркером по отношению ответа опухолевых клеток на цисплатин в рамках ХЛТ:

• Похожие попытки осуществлены в отношении определения корреляции экспрессии ERCC1 с ответом на платину и выживаемость пациенток при метастатическом раке шейки матки, но здесь выборка была настолько мала (в ней только ли дело), что различия в риске прогрессирования, при мультивариативном анализе, оказались статистически незначимыми. Зато в отношении общей выживаемости прослеживалась статистически значимая тенденция.

Для ERCC1 как для прогностического маркера, осуществлена попытка валидации в контексте раннего (локального) рака шейки матки, но там не было обнаружено статистически значимых корреляций экспрессии ERCC1 с прогнозом. По – видимому, ERCC1 имеет большее значение в контексте платино – содержащей химиотерапии.

Избегание апоптоза

Универсальное свойство опухолевой клетки вне зависимости от ее морфологии, которое выражено в одних случаях в большей степени, в других – в меньшей степени, но обусловливающее резистентность к платине. Напомню почему.

Эффект цисплатина во многом реализуется за счет индукции апоптоза и клеточной гибели – это естественный и нормальный ответ клетки на некорректируемые повреждения ДНК, которые возникают по разным причинам – в том числе в результате воздействия алкилирующих агентов/препаратов платины. 

Почему же в клетках рака шейки матки при лечении цисплатином данный процесс нарушается? Нарушается он, главным образом, выпадением функции (или наоборот, гиперфункцией) отдельных элементов этого сложного каскада:

• Существуют доклинические данные, в которых проливается свет на механизмы нарушения процессов апоптоза при лечении цисплатином, и многое указывается на SAPK/JNK/JUN -  сигналлинг как на важную причину резистентности к цисплатину, в частности, в силу ингибирования апоптоза на фоне терапии цисплатином. Поговорим подробнее о том, что это за зверь.

SAPK – они же стресс – активируемые протеинкиназы и с – JUN – она же JUN – N – терминальная киназа являются ответом клетки на различные повреждающие и стрессовые для нее факторы – воспалительной, прямой цитотоксической природы, а также ответом на воздействие различных цитокинов, к которым относят и факторы роста, и проапоптотические молекулы, по типу FAS – лиганда.

Все молекулярные события в рамках обсуждаемого сигналинга сводятся к поддержанию пролиферативной активности клеток – т.е. к избеганию апоптоза всеми возможными силами, в данном случае – через АР – 1 опосредованную активацию c- Myc и JNK2 – опосредованную активацию Bcl2 – двух медиаторов, которые позволяют клетке избежать апоптоза и сделать из нее бешенную машину пролиферации.

Можно ли воздействовать на данный сигналинг? Видимо, да. Об этом свидетельствует работа Ethan L. Morgan и соавт, 2020, где ингибирование JNK/JUN – сигналинга ингибиторами JUN-IN-8,  SP600125 способствовало угнетению пролиферации культуры клеток HPV – положительного рака шейки матки. Согласно полученным ими данным, JNK/JUN – сигналинга имеет важное значение не только в резистентности к цисплатину, но и для опухолевой прогрессии HPV + рака шейки матки в целом. При ингибировании наблюдалась ингибирование не только опухолевой пролиферации, но и процессов, укладывающихся в рамки эпителиально – мезенхимального перехода. 

Эпителиально – мезенхимальный переход а также эпигенетические изменения – универсальный механизм опухолевой прогрессии и химиорезистентности, которые мы обсуждали ранее тут

Выводы и значение вышеописанной информации

• Платинорезистентность – проблема, которая рано или поздно настигает всех, кто получает лечение платиной.
• Многофакторность проблемы обусловливает то, что пока у нас нет терапевтических инструментов для преодоления данной проблемы, несмотря на существования ряда попыток в виде доклинических исследований.
• Однако, проблема платинорезистентности требует решения, потому как наши возможности во второй линии лечения метастатического/нерезектабельного рака шейки матки крайне ограничены – у нас нет данных, что хоть что – то из нижеперечисленного увеличивает общую выживаемость. 

Иными словами, дальнейшее развитие лекарственного лечения рака шейки матки лежит не в поле цитостатической химиотерапии. А в чем? Об этом далее