Čo je EGFR a KRAS a ich význam v progresii kolorektálneho karcinómu?

  1. EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor), alebo tiež ERBB (ERythroBlastic leukemia); ERBB1; HER1 (Human epidermal growth factor Receptor), je transmembránový receptor, ktorého aktivácia väzbou ligandu vedie k spusteniu intracelulárnej signálnej kaskády. Dôsledkom je ovplyvnenie expresie génov, ktorá vedie jednoducho povedané, k bunkovej proliferácii. Prípadná dysregulácia tejto signálnej dráhy môže viesť k progresii nádoru.
  2. KRAS, alebo tiež K-RAS (Kirsten Rat Sarcoma viral oncogene homolog), je proteín s GTP-ázovou aktivitou, ktorý je súčasťou signálnej kaskády EGFR. Zúčastňuje sa tak na prenose signálu od aktivovaného receptora do jadra. Aktivačná mutácie tohto génu teda vedie k stimulácii spomínanej signálnej dráhy nezávisle na stave EGFR. Táto mutácia sa vyskytuje asi u 35% kolorektálnych karcinómov.

Aký význam má imunohistochemické vyšetrenie expresie EGFR a molekulovo genetické vyšetrenie KRAS u kolorektálneho karcinómu?

Po zistení úlohy signálnej cesty EGFR v progresii kolorektálneho karcinómu boli pre liečbu proti tomuto receptoru vyvinuté monoklonálne protilátky (anti-EGFR moAb), ktoré by jeho zablokovaním mali viesť k inhibícii signálnej kaskády a teda aj k zabráneniu rastu nádorových buniek. Spomínané vyšetrenia by mali umožniť výber pacientov vhodných na terapiu týmito protilátkami.

  1. Význam imunohistochemického vyšetrenia expresie EGFR, napriek počiatočnému entuziazmu, sa vďaka klinickým štúdiám ukázal ako takmer nulový. Pozitívny dôkaz nie je zárukou priaznivej odpovede na liečbu, rovnako ako negativita EGFR nevylučuje pozitívnu terapeutickú odpoveď na liečbu anti-EGFR moAb.
  2. Naopak prítomnosť aktivačných mutácií génu KRAS bola klinickými štúdiami dokázaná ako významná determinanta rezistencie nádoru voči pôsobeniu anti-EGFR moAb. Dôvodom je, že v tomto prípade abnormálny KRAS proteín stále stimuluje bunku k proliferácii napriek inhibícii EGFR, pretože vďaka zmene štruktúry sa KRAS proteín vymanil z regulačného vplyvu EGFR. Z toho vyplýva, že len u pacientov s tumormi, ktorých bunky obsahujú iba nemutovaný gén KRAS sa môže rátať s terapeutickým úspechom.
  • Image Format
    EGFR KRAS schéma

    1. Za normálneho stavu je EGFR aktivovaný väzbou ligandu. Výsledkom je stimulácia intracelulárnej signálnej dráhy, ktorej súčasťou je KRAS, čo vedie k proliferácii bunky.
    2. Protilátka proti EGFR zabraňuje jeho aktivácii, čo pri nemutovanom géne KRAS (wt) zabraňuje proliferácii nádorových buniek.
    3. Dôsledkom aktivačnej mutácia génu KRAS je stimuláciu bunky k proliferácii aj pri absencii aktivácie EGFR.

Aké metódy sa používajú v našom laboratóriu na detekciu mutácií KRAS?

Vyšetrenie mutácií génu KRAS sa môže robiť z tkanív čerstvých, zmrazených aj formaldehydom fixovaných a v parafíne zaliatych. Každá vzorka je testovaná na kontrolu kvality DNA pomocou amplifikácie kontrolných génov.

V súčasnosti robíme analýzu mutácií exónu 1 a priľahlých exón-intrónových spojov génu KRAS pomocou PCR amplifikácie a priamej sekvenácie. Špeciálne sa zameriavame na zisťovanie dvanástich aktivačných mutácií v kodónoch 12 a 13.

Niekedy ku koncu roka zavedieme detekciu mutácií génu KRAS pomocou certifikovaného kitu TheraScreen KRAS Mutation Test Kit (DxS Diagnostic Innovations). Vyšetrenie kombinuje princípy ARMS a Scorpions a deteguje mutácie v podmienkach real-time PCR. Hlavnou výhodou tohto vyšetrenia je jeho vysoká citlivosť, deteguje mutovaný klon, ktorý tvorí len 1% na pozadí nemutovanej DNA.

Akým spôsobom objednať molekulárne genetické vyšetrenie KRAS?

Na molekulárne genetické vyšetrenie je potrebné poslať parafínový blok s tumorom, na adresu:

MUDr. Boris Rychlý, PhD.
Cytopathos, spol. s r.o.
Limbová 5
P. O. Box 108
830 07 Bratislava

V prípade, že ste naším klientom a materiál z kolorektálneho karcinómu bol u nás vyšetrovaný (bločky sú archivované na našom pracovisku), stačí poslať písomnú žiadosť na hore uvedenú adresu alebo mailom na adresu rychly@cytopathos.sk.

V záujme optimálneho priebehu vyšetrenia a skráteniu na najkratší možný interval uveďte tieto údaje:

  • výslovné vyjadrenie žiadosti o molekulovo genetické vyšetrenie KRAS
  • uveďte konkrétnu protilátku, ktorou je pacient liečený (cetuximab, panitumumab)

Literatura

  1. Daum M, Šíma R, Němcová J, Beneš Z, Michal M. Současné možnosti predikce odpovědi na biologickou terapii u kolorektálního karcinomu. Čes a Slov Gastroent a Hepatol 2009; 63(1): 25-28.
  2. Amado RG, Wolf M, Peeters M, Van Cutsem E, Siena S, Freeman DJ, Juan T, Sikorski R, Suggs S, Radinsky R, Patterson SD, Chang DD. Wild-type KRAS is required for panitumumab efficacy in patients with metastatic colorectal cancer. J Clin Oncol. 2008 Apr 1;26(10):1626-34.
  3. Baselga J, Rosen N. Determinants of RASistance to anti-epidermal growth factor receptor agents. J Clin Oncol. 2008 Apr 1;26(10):1582-4.
  4. Chung KY, Shia J, Kemeny NE, Shah M, Schwartz GK, Tse A, Hamilton A, Pan D, Schrag D, Schwartz L, Klimstra DS, Fridman D, Kelsen DP, Saltz LB. Cetuximab shows activity in colorectal cancer patients with tumors that do not express the epidermal growth factor receptor by immunohistochemistry. J Clin Oncol. 2005 Mar 20;23(9):1803-10.
  5. Cunningham D, Humblet Y, Siena S, Khayat D, Bleiberg H, Santoro A, Bets D, Mueser M, Harstrick A, Verslype C, Chau I, Van Cutsem E. Cetuximab monotherapy and cetuximab plus irinotecan in irinotecan-refractory metastatic colorectal cancer. N Engl J Med. 2004 Jul 22;351(4):337-45.
  6. De Roock W, Piessevaux H, De Schutter J, Janssens M, De Hertogh G, Personeni N, Biesmans B, Van Laethem JL, Peeters M, Humblet Y, Van Cutsem E, Tejpar S. KRAS wild-type state predicts survival and is associated to early radiological response in metastatic colorectal cancer treated with cetuximab. Ann Oncol. 2008 Mar;19(3):508-15.
  7. Hamilton SR. Targeted therapy of cancer: new roles for pathologists in colorectal cancer. Mod Pathol. 2008 May;21 Suppl 2:S23-30.
  8. Lievre A, Bachet JB, Le Corre D, Boige V, Landi B, Emile JF, Côté JF, Tomasic G, Penna C, Ducreux M, Rougier P, Penault-Llorca F, Laurent-Puig P. KRAS mutation status is predictive of response to cetuximab therapy in colorectal cancer. Cancer Res. 2006 Apr 15;66(8):3992-5.
  9. Saltz L. Epidermal growth factor receptor-negative colorectal cancer: is there truly such an entity? Clin Colorectal Cancer. 2005 Nov;5 Suppl 2:S98-100.
  10. Saltz LB, Meropol NJ, Loehrer PJ Sr, Needle MN, Kopit J, Mayer RJ. Phase II trial of cetuximab in patients with refractory colorectal cancer that expresses the epidermal growth factor receptor. J Clin Oncol. 2004 Apr 1;22(7):1201-8.
  11. Scartozzi M, Bearzi I, Berardi R, Mandolesi A, Fabris G, Cascinu S. Epidermal growth factor receptor (EGFR) status in primary colorectal tumors does not correlate with EGFR expression in related metastatic sites: implications for treatment with EGFR-targeted monoclonal antibodies. J Clin Oncol. 2004 Dec 1;22(23):4772-8.
  12. Spano JP, Milano G, Vignot S, Khayat D. Potential predictive markers of response to EGFR-targeted therapies in colorectal cancer. Crit Rev Oncol Hematol. 2008 Apr;66(1):21-30.
  13. van Krieken JHJM, Jung A, Kirchner T, Carneiro F, Seruca R, Bosman FT, Quirke P, Fléjou JF, Plato Hansen T, de Hertogh G, Jares P, Langner C, Hoefler G, Ligtenberg M, Tiniakos D, Tejpar S, Bevilacqua G, Ensari A. KRAS mutation testing for predicting response to anti-EGFR therapy for colorectal carcinoma: proposal for an European quality assurance program. Virchows Arch 2008 453:417–431. (PDF)