Уровень маркера RAD51 вместе с NGS помогает выбрать терапию при метастатическом раке простаты

Генетическая стратификация пациентов с метастатическим раком простаты помогает улучшить исход лечения. Так, биомаркеры активности гомологичной рекомбинации, выявленные с помощью NGS, связаны с ответом на ингибитор поли(АДФ-рибоза)-полимеразы (PARPi). Однако даже у пациентов с мутациями в гене BRCA2 (вероятно, сильнейший предиктор чувствительности к PARPi) ответ составляет всего 40–70% в клинических испытаниях. Есть необходимость в поиске новых биомаркеров, которые дополнят методы NGS. Это особенно актуально при ограниченной доступности тканей или деградации ДНК, когда NGS затруднено.

Белок RAD51 играет ключевую роль в восстановлении последовательности ДНК посредством гомологичной рекомбинации. RAD51 выявляется в ядре при повреждении ДНК, что делает его надежным маркером для оценки активности гомологичной рекомбинации в доклинических моделях (клинические испытания ограничены из-за необходимости внешней индукции повреждения ДНК). В предыдущих исследованиях была показана связь иммунофлуоресцентного анализа на RAD51 (RAD51-IF) и ответа на PARPi и химиотерапию препаратами на основе платины (например, карбоплатином). Группа испанских ученых провела комплексный анализ статуса гомологичной рекомбинации с использованием NGS и RAD51-IF в 219 биопсиях первичных опухолей (151) и метастазов (68), полученных от 187 пациентов с раком предстательной железы IV стадии, и показала, что это может улучшить исход для пациентов.

Генетическое профилирование удалось провести для 181 пациента — 139 биопсий от 134 пациентов при помощи таргетного секвенирования и 80 биопсий от 65 пациентов при помощи полноэкзомного секвенирования. Авторы исследовали наличие патогенных мутаций и изменений числа копий генов, участвующих в репарации ДНК, включая гомологичную рекомбинацию, и других путях. Чаще всего изменения выявлялись в генах TP53, AR, PTEN, FOXA1, MYC, BRCA2, ATM и BRCA1.

Авторы провели тест RAD51-IF на 139 образцах тканей от 128 пациентов, 21% из которых показали низкий балл RAD51 (≤10% RAD51-положительных клеток). Эти случаи были значимо ассоциированы с патогенными изменениями в генах BRCA1/2, KMT2D, FOXA1 и других. Помимо этого, при использовании химиотерапии или PARPi пациенты с низким баллом RAD51 показали большую медиану выживаемости без прогрессирования, чем пациенты с высоким баллом (11,1 и 2,6 месяца соответственно).

Также авторы выявили четыре образца с противоречивыми результатами, в которых мутации в BRCA1/2 сосуществовали с высоким уровнем RAD51, что говорит о сохранившейся гомологичной рекомбинации. Исследователи утверждают, что в этих случаях функциональный тест может предоставить ценную информацию, дополняющую NGS. Например, у одного из пациентов (с метастазами в печени и мутациями в гене BRCA2) биопсия, проведенная после того, как лечение карбоплатином потеряло эффективность, показала высокий уровень RAD51, указывающий на то, что в клетках пациента по-прежнему работает гомологичная рекомбинация.

Полноэкзомное секвенирование позволило проанализировать LOH (утрату гетерозиготности), LST (large-scale state transitions, хромосомные разрывы, приводящие к образованию фрагментов размером 10 Мб или более), NtAI (количество аллельных дисбалансов, затрагивающих теломеры), которые в сумме дают показатель дефицита гомологичной рекомбинации (HRD-sum), а полногеномное секвенирование с низкой глубиной прочтения применялось для оценки LGA (крупных геномных изменений). Как показывают предыдущие исследования, HRD-sum предсказывает ответ на химиотерапию с использованием препаратов платины. В этом исследовании HRD-sum также показал статистически значимую связь с уровнем RAD51-IF и мутациями в генах BRCA1 и BRCA2.

Таким образом, исследование подтверждает, что анализ RAD51-IF способен идентифицировать пациентов с метастатическим раком простаты и нарушением работы гомологичной рекомбинации, дополняя данные NGS, особенно в случаях ограниченной доступности генетического материала. Авторы считают, что его внедрение в клинические испытания поможет более точной стратификации пациентов.

Ученые определили роль тысяч вариантов гена RAD51C в развитии рака молочной железы и яичников