Способ прогнозирования выживаемости у пациентов с аденокарциномой легкого, несущей мутации в гене kras



Владельцы патента RU 2702986:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приволжский исследовательский медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО "ПИМУ" Минздрава России) (RU)

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и позволяет прогнозировать выживаемость пациентов с аденокарциномой легкого. Способ прогнозирования выживаемости у пациентов с аденокарциномой легкого, несущей мутации в гене KRAS, включает забор фрагментов опухолевой ткани у пациента с аденокарциномой легкого после хирургического удаления опухолевой ткани, из которых часть используют для выявления наличия мутаций в гене KRAS, а часть - для выделения РНК, в случае обнаружения мутаций в гене KRAS из образцов РНК готовят библиотеки кДНК для секвенирования и секвенируют, из данных секвенирования определяют нормализованную экспрессию генов константных участков тяжелых цепей иммуноглобулинов IGHG1, IGHG2, IGHG3, IGHG4, IGHA1, IGHA2, рассчитывают коэффициент К по формуле К=IGHG1/IGH, где IGH=IGHG1+IGHG2+IGHG3+IGHG4+IGHA1+IGHA2, и при значении К>0,14 прогноз считают благоприятным, в противном случае – не благоприятным. 2 пр.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к молекулярной онкологии, и позволяет прогнозировать выживаемость пациентов с аденокарциномой легкого, несущей мутации в гене KRAS (KRASmut).

Рак легкого занимает первое место по числу смертности среди всех видов рака [1]. В России ежегодно диагностируется около 60 тысяч новых пациентов с раком легкого. Примерно четверть этих пациентов несут мутацию в гене KRAS [2]. Для таких пациентов пока не существует таргетной терапии, а также нет консенсуса на счет наиболее подходящего способа терапии. В связи с этим, наличие прогноза продолжительности жизни каждого конкретного такого пациента является существенным фактором при подборе способа терапии. Однако, имеющиеся прогностические маркеры весьма ограничены и имеют невысокую прогностическую значимость.

Иммунологические маркеры, наряду с генетическими маркерами миграции и пролиферации, являются наиболее значимыми для прогноза онкологических заболеваний [3]. Параметры инфильтрации различными типами лимфоцитов и экспрессия цитокинов часто используется для прогноза выживаемости пациентов с раком легкого и показывают высокую статистическую значимость и надежность. Однако для KRASmut пациентов экспрессия цитокинов уже не влияет на прогноз [4]. Уровень инфильтрированности лейкоцитами в качестве прогноза выживаемости этих пациентов также снижается [5]. Тем не менее, отдельные субпопуляции лейкоцитов, такие как цитотоксические CD8+ лимфоциты и зрелые дендритные клетки значимо влияют на прогноз выживаемости KRASmut пациентов, а медиана выживаемости пациентов, стратифицированных по этим параметрам отличается примерно вдвое [6]. Однако, уровень инфильтрированности лейкоцитами требует количественного иммуногистохимического анализа, который довольно трудоемок, должен проводиться квалифицированным патологом, довольно чувствителен к качеству реагентов и методическим нюансам, а также имеет существенную погрешность и субъективность при выборе областей анализа и подсчете клеток.

Маркеры, связанные с B-клетками, до недавнего времени, не получали должного внимания при оценке противоопухолевого иммунитета и прогнозе выживаемости. Недавние работы показали важность специфичности, клональности, степени гипремутирования и изотипа опухоль-инфильтрирующих В-клеток (TIBs), циркулирующих плазмабластов, а также сывороточных аутореативных и опухоль-специфичных антител во взаимодействие опухоли с иммунной системой [7-11]. В частности, считается, что TIBs и опухоль-инфильтрирующие плазматические клетки или, более корректно, внутриопухолевые В-клетки, т.к. последние могут образовываться непосредственно в локальных опухолевых третичных лимфатических структурах (TLS) [12], играют важную роль в формировании опухолевого микроокружения.

Аутоантитела из плазмы крови против опухоль-ассоциированных собственных антигенов были валидированы для диагностики рака на ранних стадиях [11], а также могут служить важными прогностическими маркерами на более поздних стадиях [13]. Количество В-клеток и плазматических клеток в опухоли, как правило, ассоциировано с положительным прогнозом для разных солидных опухолей [14]. С другой стороны, несколько клинических исследований гепатоцеллюлярной карциномы [15], рака простаты, почек и молочной железы показали, что высокое содержание В- или плазматических клеток ассоциировано с негативным прогнозом. Это подчеркивает возможность В-клеток поддерживать и иммуносупрессорное микроокружение.

Функция антител существенным образом зависит от их изотипа [16]. Известно, что IgA+ плазматические клетки производят преимущественно иммуносупрессорные молекулы IL-10 и PD-L1 в некоторых видах рака [15].

Ранее было показано, что использование относительного содержания разных изотипов антител (иммуноглобулинов) может быть использовано для прогнозирования продолжительности жизни онкологических больных с меланомой [7]. В данном методе после хирургической резекции опухоли из опухолевой ткани выделяли РНК и анализировали её последовательность с помощь секвенирования (RNA-seq). Из данных RNA-seq вычисляли отношение уровня экспрессии тяжелой цепи каждого из изотипов иммуноглобулинов IgG1, IgG2, IgG2, IgG4, IgA1, IgA2, IgD, IgE и IgM к уровню экспрессии всех тяжелых цепей иммуноглобулинов IGH. При этом было показано, что для пациентов, у которых соотношение IgG1/IGH менее 0,58 медиана выживаемости составляет 2 года, в то время как для пациентов, у которых этот показатель больше 0,58 – 3 года 9 мес. Небольшое различие в медиане выживаемости этих групп пациентов ограничивает использование данного способа при выборе типа терапии и тактики ведения больного. Кроме того, мы установили, что для больных с раком легкого без дополнительного деления на субкогорты этот способ не позволяет сделать значимый прогноз.

Задачей изобретения является разработка способа прогнозирования выживаемости у пациентов с аденокарциномой легкого.

Технический результат при использовании изобретения – повышение точности прогноза, оптимизация тактики ведения больных и возможность коррекции лечения на основе полученных данных.

Технический результат достигается тем, что у пациента с аденокарциномой легкого после хирургического удаления опухолевой ткани, берут фрагменты опухолевой ткани, из которых часть используют для выявления наличия мутаций в гене KRAS, а часть - для выделения РНК, в случае обнаружения мутаций в гене KRAS, из образцов РНК готовят библиотеки кДНК для секвенирования и секвенируют, из данных секвенирования определяют нормализованную экспрессию генов константных участков тяжелых цепей иммуноглобулинов IGHG1, IGHG2, IGHG3, IGHG4, IGHA1, IGHA2, рассчитывают коэффициент К по формуле К=IGHG1/IGH, где IGH=IGHG1+IGHG2+IGHG3+IGHG4+IGHA1+IGHA2, и при значении К>0,14 прогноз считают благоприятным, в противном случае – не благоприятным.

Предполагаемый способ осуществляется следующим образом: у пациента с аденокарциномой легкого после хирургического удаления опухолевой ткани, берут фрагменты опухолевой ткани. Часть опухолевой ткани используют для генетического анализа на наличие мутаций в гене KRAS с целью определения применимости способа. Из другой части не фиксируя выделяют РНК и замораживают (-20°С – -80°С). В случае обнаружения мутации в гене KRAS из образца РНК готовят библиотеку кДНК и секвенируют. Из данных секвенирования определяют нормализованную экспрессию генов константных участков тяжелых цепей иммуноглобулинов IGHG1, IGHG2, IGHG3, IGHG4, IGHA1, IGHA2, рассчитывают коэффициент К по формуле К=IGHG1/IGH, где IGH=IGHG1+IGHG2+IGHG3+IGHG4+IGHA1+IGHA2, при значении К>0,14 прогноз считают благоприятным. В противном случае – не благоприятным.

Способ основан на результатах анализа данных РНК секвенирования (RNA-Seq) из базы данных опухолевых геномов (TCGA), при котором мы вычисляли экспрессию тяжелых цепей различных изотипов иммуноглобулинов в опухолевой ткани для 442 пациентов с аденокарциномой легкого (LUAD). Эти пациенты были разделены на группы на основании присутствия драйверных (вызывающих злокачественное перерождение опухоли) мутаций.

Информация о мутациях была получена с помощью портала GDC (https://portal.gdc.cancer.gov/). После фильтрации данных были идентифицированы следующие группы пациентов по генотипам опухоли: с мутацией в гене KRAS (KRASmut) - 122 пациента; и без мутации в гене KRAS (KRASwt) - 320 пациента. Общая экспрессия тяжелых цепей иммуноглобулинов (IGH) была рассчитана как суммарная экспрессия генов IGHA1, IGHA2, IGHG1, IGHG2, IGHG3, IGHG4, IGHA1, IGHA2. Экспрессией IGHM, IGHD и IGHE пренебрегали т.к. их совокупное содержание составляет менее 1% от всех IGH. В результате анализа мы выявили ассоциацию между доминирующими изотипами иммуноглобулинов и выживаемостью, но только для пациентов с мутацией в гене KRAS. Для этих пациентов отношение IGHG1/IGH значимо влияло на прогноз выживаемости (p=0,001, отношение шансов=0,36). В пациентах группы без мутации в KRAS, напротив мы наблюдали обратную (однако не значимую) корреляцию. Медиана распределения IGHG1/IGH среди KRASmut пациентов составила 0,14.

Поскольку данный маркер представляет собой отношение, а не абсолютное значение некоторого показателя, он практически не зависит от способа и методологических особенностей его измерения.

Среди пациентов с аденокарциномой, несущей мутацию в гене RKAS, и у которых показатель К=IGHG1/IGH превышает 0,14, медиана выживаемости составила 7,5 лет. Для пациентов с показателем К ниже 0,14 медиана выживаемости составила 2 года и 4 месяца. Предложенный способ прогнозирования существенно точнее, чем аналогичный, описанный ранее для меланомы [7] и может быть использован при оптимизации тактики ведения больного, выборе способа терапии и принятии решений о применении инвазивных методов.

Примеры конкретного использования предлагаемого способа

Пример 1

Пациент 1, женщина, 71 год, аденокарцинома в верхнем отделе правого легкого стадии IIA T1bN1MX с морфологической верификацией биопсийного материала. Генетический анализ выявил наличие мутации в гене KRAS (G12C), а также мутацию в гене EGFR и транслокацию а гене ALK. Была проведена торакоскопическая лобэктомия с медиастинальной лимфодиссекцией. Операционный материал был направлен на РНК секвенирование. Из данных РНК секвенирования были получены значения нормализованной экспрессии генов IGHG1, IGHG2, IGHG3, IGHG4, IGHA1 и IGHA2, которые составили 954, 4143, 481, 80, 21901 и 4390 соответственно. Было рассчитано значение К=IGHG1/IGH=954/31949=0,02986, что меньше 0,14, что соответствует неблагоприятному прогнозу продолжительности жизни. Была назначена адъювантная лекарственная противоопухолевая терапия карбоплатином, алимтой и авастином. Даже в условиях интенсивной химиотерапии у пациента наблюдалась прогрессия опухоли. Пациентка скончалась через 6 месяцев после постановки диагноза.

Пример 2

Пациент 2, женщина, 72 года, аденокарцинома в нижнем отделе левого легкого стадии IA T1bN0MX с морфологической верификацией биопсийного материала. Генетический анализ выявил наличие мутации в гене KRAS (G12C). Была выполнена торакоскопическая лобэктомия. Операционный материал был направлен на РНК секвенирование. Из данных РНК секвенирования были получены значения нормализованной экспрессии генов IGHG1, IGHG2, IGHG3, IGHG4, IGHA1 и IGHA2, которая составила 652, 659, 340, 1351, 782 и 24 соответственно. Было рассчитано значение К=IGHG1/IGH=652/3808=0,1712, что больше 0,14 и соответствует благоприятному прогнозу. Было решено не назначать адъювантную терапию. Через два года наблюдается полная ремиссия.

Список источников

1. Злокачественные новообразования в России в 2017 году. / ред. А.Д. Карпин, В.В. Старинский, Г.В. Петрова, - Москва: ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2018. – 250с.

2. Martin P. et al. KRAS Mutations as Prognostic and Predictive Markers in Non–Small Cell Lung Cancer // J Thorac Oncol. 2013. Vol. 8, № 5. P. 530–542.

3. Uhlen M. et al. A pathology atlas of the human cancer transcriptome. // Science. 2017. Vol. 357, № 6352. P. eaan2507 13.

4. Dong Y. et al. Systematic assessment of the clinicopathological prognostic significance of tissue cytokine expression for lung adenocarcinoma based on integrative analysis of TCGA data // Sci Rep-uk. 2019. Vol. 9, № 1. P. 6301.

5. Varn F.S. et al. Computational immune profiling in lung adenocarcinoma reveals reproducible prognostic associations with implications for immunotherapy // Oncoimmunology. 2018. Vol. 7, № 6. P. 1 10.

6. Mansuet-Lupo A. et al. Intratumoral Immune Cell Densities Are Associated with Lung Adenocarcinoma Gene Alterations // Am J Resp Crit Care. 2016.

7. Bolotin D.A. et al. Antigen receptor repertoire profiling from RNA-seq data. // Nat Biotechnol. 2017. Vol. 35, № 10. P. 908 911.

8. Gilbert A.E. et al. Monitoring the Systemic Human Memory B Cell Compartment of Melanoma Patients for Anti-Tumor IgG Antibodies // Plos One. 2011. Vol. 6, № 4. P. e19330.

9. Nielsen J.S. et al. CD20+ Tumor-Infiltrating Lymphocytes Have an Atypical CD27− Memory Phenotype and Together with CD8+ T Cells Promote Favorable Prognosis in Ovarian Cancer // Clin Cancer Res. 2012. Vol. 18, № 12. P. 3281–3292.

10. DeFalco J. et al. Non-progressing cancer patients have persistent B cell responses expressing shared antibody paratopes that target public tumor antigens // Clin Immunol. 2018. Vol. 187, № C. P. 37 45.

11. Macdonald I.K., Parsy-Kowalska C.B., Chapman C.J. Autoantibodies: Opportunities for Early Cancer Detection // Trends Cancer. 2017. Vol. 3, № 3. P. 1-16.

12. Germain C., Gnjatic S., Dieu-Nosjean M.-C. Tertiary Lymphoid Structure-Associated B Cells are Key Players in Anti-Tumor Immunity // Front Immunol. 2015. Vol. 6. P. 67.

13. Hirasawa Y. et al. Natural Autoantibody to MUC1 Is a Prognostic Indicator for Non–Small Cell Lung Cancer. 2000. Vol. 161, № 2. P. 589–594.

14. Charoentong P. et al. Pan-cancer Immunogenomic Analyses Reveal Genotype-Immunophenotype Relationships and Predictors of Response to Checkpoint Blockade. // Cell Reports. 2017. Vol. 18, № 1. P. 248-262.

15. Shalapour S. et al. Inflammation-induced IgA+ cells dismantle anti-liver cancer immunity // Nature. 2017. Vol. 551, № 7680. P. 1-36.

16. Schroeder H.W., Cavacini L. Structure and function of immunoglobulins // J Allergy Clin Immun. 2010. Vol. 125, № 2. P. S41–S52.


Способ прогнозирования выживаемости у пациентов с аденокарциномой легкого, несущей мутации в гене KRAS, при котором у пациента с аденокарциномой легкого после хирургического удаления опухолевой ткани берут фрагменты опухолевой ткани, из которых часть используют для выявления наличия мутаций в гене KRAS, а часть - для выделения РНК, в случае обнаружения мутаций в гене KRAS из образцов РНК готовят библиотеки кДНК для секвенирования и секвенируют, из данных секвенирования определяют нормализованную экспрессию генов константных участков тяжелых цепей иммуноглобулинов IGHG1, IGHG2, IGHG3, IGHG4, IGHA1, IGHA2, рассчитывают коэффициент К по формуле К=IGHG1/IGH, где IGH=IGHG1+IGHG2+IGHG3+IGHG4+IGHA1+IGHA2, и при значении К>0,14 прогноз считают благоприятным, в противном случае – не благоприятным.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине и предназначено для диагностики риска наличия камней в желчном пузыре у женщин. Выявляют наличие таких заболеваний, как сахарный диабет (СД), артериальная гипертония (АГ), определяют индекс массы тела (ИМТ), возраст, по крови определяют уровень общего холестерина (ОХС) и триглицеридов (ТГ).
Изобретение относится к медицине, в частности стоматологии, морфологии, гистологии, и может применяться для морфологических исследований эмали зубов в пределах поверхностного слоя в атомно-силовом и инвертированном микроскопах.

Изобретение относится к области медицины, а именно к кардиологии. Вероятность окклюзии коронарного шунта рассчитывают по формуле где е - основание натурального логарифма, равное 2,72; а у - натуральный логарифм отношений шансов для окклюзии шунта; при этом y находится по формуле y=-37,838+3,945*КДО+13,426*LAотн., где КДО - конечный диастолический объем левого желудочка, определенный до операции; LAотн.

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии, и предназначено для определения риска развития постоперационных осложнений при хирургическом лечении пресинильной катаракты глаза.

Изобретение относится к анализу для скрининга лекарственных веществ на основе клеток. Раскрыт способ скринингового анализа лекарственных веществ, включающий культивирование популяции раковых клеток в культуральной среде, где раковые клетки растут в форме сфероидов, и где культуральная среда включает разветвленный полиэтиленгликоль с винилосульфоновыми концевыми группами и пептид, содержащий по меньшей мере два цистеина и две общие тиольные группы, обеспечивающие полимеризацию трехмерного матрикса; профилирование для определения как минимум двух моментов времени мониторинга, где как минимум два момента времени мониторинга выбирают на ранних стадиях в течении от четырех до семи дней культивирования и на поздних стадиях в течение от четырнадцати до семнадцати дней культивирования, моменты времени мониторинга адаптированы для имитации различных стадий развития опухоли in vivo и определены по отсутствию и присутствию физиологических характеристик, включающих профили роста и экспрессии генов маркеров гипоксии в трехмерных средах для раковых клеток; обработку на этапе скрининга лекарственными веществами культивируемых клеток; мониторинг влияния указанного лекарственного вещества на клетки как минимум в два указанных момента времени мониторинга; определение максимальной и минимальной переносимых доз лекарственного средства и концентрации полумаксимального ингибирования.

Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству и гинекологии, урологии, венерологии, паразитологии, медицинской микробиологии, клинической лабораторной диагностике, и может быть использовано для приготовления препарата отделяемого слизистой оболочки влагалища для оценки микробиоценоза.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и предназначено для диагностики синдрома сухого глаза. Способ включает получение материала с бульбарной и тарзальной конъюнктивы методом импрессионной цитологии.
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для экспресс-диагностики йоддефицитного состояния. Для этого берут соскоб эпителия с внутренней стороны щеки.
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для экспресс-диагностики йоддефицитного состояния. Для этого берут соскоб эпителия с внутренней стороны щеки.
Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии, и может быть использовано для прогнозирования риска развития длительного клеточного энергодефитцита у детей в ПКВ 38-40 недель, родившихся в сроке СПР, на первом году жизни.

Изобретение относится к области иммунологии, биотехнологии и клинической лабораторной диагностики и может найти применение для определения индивидуальных рисков возникновения заболеваний, связанных с воздействием химических канцерогенов окружающей среды.

Изобретение относится к области медицины. Предложен способ молекулярно-генетической диагностики наследственных форм рака молочной железы.

Изобретение относится к онкогематологии. Способ прогнозирования эфективности лечения больного ОМЛ характеризуется тем, что у больного берут пробу крови или костного мозга, выделяют опухолевые клетки, культивируют их с дуанорубицином и цитозин-арабинозидом в отдельности, добавляют раствор WST-1, определяют относительную плотность живых клеток в лунках планшета и IC50 для каждого цитостатического препарата, при значении IC50 для даунорубицина, попадающем в области 0,014-0,25 мкМ/л; от более 0,25 до 0,5, включая 0,5 мкМ/л; более 0,5 мкМ/л, а значении IC50 для цитарабина, попадающем в области 0,3-1,5 мкМ/л, от более 1,5 до 8, включая 8 мкМ/л; более 8 мкМ/л, устанавливают соответственно высокую, среднюю или низкую чувствительность опухолевых клеток пациента in vitro к даунорубицину и цитарабину соответственно; и по данным о чувствительности опухолевых клеток пациента к даунорубицину и цитарабину судят об эффективности лечения больного ОМЛ данными препаратами.

Изобретение относится к области термометрии и предназначено для измерения температуры на внутренней поверхности как однослойного текстильного материала, так и пакета одежды при воздействии высоких температур.

Предложенная группа изобретений относится к области медицинской микробиологии. Предложены способ и набор для генодиагностики коклюша, содержащие реакционный буфер qPCRmix-HS, 25 mM MgCl2 и 9 праймеров: hIS1001F, hIS1001R, hIS1001P, IS481F, IS481R, IS481P, IS1001F, IS1001R, IS1001P.

Изобретение относится к области биохимии, в частности к антигенной композиции, включающей эффективное количество микобактериального антигенного полипептида Mycobacterium tuberculosis, предназначенной для применения в лечении, подавлении или профилактике микобактериальной инфекции у пациента, а также к способу ее получения.
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для экспресс-диагностики йоддефицитного состояния. Для этого берут соскоб эпителия с внутренней стороны щеки.

Изобретение может быть использовано в системах управления для двигателей внутреннего сгорания. Раскрыты способы и системы для регулирования скорости изменения опорного напряжения кислородного датчика.

Изобретение относится к области биохимии. Способ определения протеолитической активности ферментов по гидролизу субстрата, иммобилизованного в полиакриламидном геле, включающий приготовление геля, инкубацию образцов в контакте с гелем, окрашивание геля кумасси и фотографирование геля, отличается тем, что поддерживающей средой является гель полиакриламида, содержащий 3,9% акриламида, 0,1% метиленбисакриламида, 1% желатина и 0,05М трис-буферный раствор в качестве растворителя, в котором отсутствуют лунки для нанесения образца, а образцы в объеме 200 мкл помещаются в лунки стандартного 96-луночного иммунологического планшета, планшет соединяется с гелем таким образом, чтобы обеспечить контакт образцов с гелем без смешивания образцов между собой, определение производится в течение 20 минут, при этом для количественного определения ферментативной активности используется определение среднего значения цвета в цветовой модели RGB участков изображения, соответствующих зонам контакта с гелем отдельных образцов, с последующим пересчетом полученных значений в единицы ферментативной активности с помощью предварительно полученной калибровочной формулы.

Изобретение относится к области медицины. Предложен способ прогнозирования риска развития рака молочной железы у индивидуума, который не страдает раком молочной железы.

Изобретение относится к медицине, в частности паразитологии, а именно к лабораторному подтверждению заболеваний, и касается диагностики гельминтозов. Суть предлагаемого изобретения заключается в том, что для исследования используют каплю крови, полученную из разрезанного сгустка. Ее помещают на предметное стекло и покрывают стеклом покровным с последующим исследованием под микроскопом. 1 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и позволяет прогнозировать выживаемость пациентов с аденокарциномой легкого. Способ прогнозирования выживаемости у пациентов с аденокарциномой легкого, несущей мутации в гене KRAS, включает забор фрагментов опухолевой ткани у пациента с аденокарциномой легкого после хирургического удаления опухолевой ткани, из которых часть используют для выявления наличия мутаций в гене KRAS, а часть - для выделения РНК, в случае обнаружения мутаций в гене KRAS из образцов РНК готовят библиотеки кДНК для секвенирования и секвенируют, из данных секвенирования определяют нормализованную экспрессию генов константных участков тяжелых цепей иммуноглобулинов IGHG1, IGHG2, IGHG3, IGHG4, IGHA1, IGHA2, рассчитывают коэффициент К по формуле КIGHG1IGH, где IGHIGHG1+IGHG2+IGHG3+IGHG4+IGHA1+IGHA2, и при значении К>0,14 прогноз считают благоприятным, в противном случае – не благоприятным. 2 пр.

Наверх