Введение

Рак грудной железы (РГЖ) является наиболее распространенным онкологическим заболеванием у женщин. В 2008 г. во всем мире зарегистрировано 458 503 случая летального исхода от этой патологии . Прогноз течения у больных с локализированными формами РГЖ зависит от клинических, морфологических и биологических характеристик опухоли, таких как: возраст на момент установления диагноза, размер опухоли, наличие метастазов в регионарных лимфоузлах, степень дифференцировки опухоли, экспрессия опухолью рецепторов к эстрогенам (ЕР) и прогестерону (ПР), гиперэкспрессия Her2/neu, а также митотический индекс (Ki-67) . Совокупность перечисленных выше прогностических факторов определяет тактику консервативного лечения больных РГЖ.

Увеличение выживаемости пациенток с локализированным (неметастатическим) РГЖ, получавших адъювантную лекарственную терапию, доказано еще в 1980-х годах, особенно у больных младше 50 лет . В адъювантном режиме чаще всего используются антрациклин-содержащие программы с добавлением трастузумаба у больных с гиперэкспрессией Her2/neu. У пациенток с гормоночувствительными опухолями назначение в адъювантном режиме антиэстрогенов или ингибиторов ароматазы снижает риск возникновения рецидива опухоли . Эти же подходы используются для определения тактики лекарственной терапии пациенток с метастатическим РГЖ, что позволяет увеличить общую выживаемость. Однако, по различным данным, у 20–40% больных РГЖ встречаются опухоли первично-резистентные к стандартной лекарственной терапии . Этот факт побуждает к поиску факторов, отвечающих за первичную резистентность, и разработке терапевтических подходов, направленных на ее преодоление.

Белок р53 обнаружен тремя группами исследователей (под руководством A. Levine, P. May и L. Old) в 1979 г. как ключевой регулятор клеточного цикла. Основными биологическими эффектами активированного р53 являются: задержка клеточного цикла в конце фазы G1, что в зависимости от силы раздражителя приводит к репарации ДНК или запуску апоптоза, ингибирование ангио­генеза (рисунок) . В 1989 г. группа ученых под руководством B. Vogelstein обнаружила, что ген, кодирующий синтез белка р53 (ТР53 ), в клетках различных злокачественных опухолей человека инактивируется . Мутации ТР53 , приводящие к инактивации р53, по разным данным, наблюдаются в 20–30% карцином грудной железы и являются причиной первичной резистентности к стандартной системной терапии .

Рисунок. Биологические эффекты активации белка р53

В данной статье рассмотрена связь между гиперэкспрессией р53 и реакцией опухоли на лечение, а также представлены возможные пути преодоления первичной лекарственной резистентности опухоли, вызванной мутациями ТР53 .

Прогностическое значение р53 при РГЖ

Описано около 1400 мутаций ТР53 при РГЖ . Большинство этих мутаций полностью или частично инактивируют р53 . При нормальных условиях так называемый дикий тип белка р53 нельзя обнаружить из-за короткого периода полураспада. Мутантные белки накапливаются в ядре клетки, что вызвано изменением их пространственного строения и увеличением периода полураспада . Накапливаемый в ядре мутантный белок р53 (мр53) определяется иммуногистохимическим (ИГХ) методом. Однако достоверность ИГХ метода снижается ввиду того, что, с одной стороны, не все мутации приводят к синтезу стабильных белков, которые накапливаются в ядре клетки (ложноотрицательный результат), а с другой стороны, дикий тип белка р53 может накапливаться в ядре клетки, что связано с повреждением ДНК или является результатом связывания с другими клеточными белками (ложноположительный результат). По данным литературы, количество ложноположительных и ложноотрицательных результатов при определении мутаций р53 в клетках РГЖ ИГХ методом в сумме не превышает 25% .

Изучение связи между мутацией ТР53 и другими факторами прогноза течения РГЖ стало предметом многих исследований. Существуют также исследования, в которых изучали значение мутаций р53 как независимого фактора прогноза. Тем не менее интерпретация полученных в исследованиях результатов осложняется из-за описанных выше недостатков ИГХ метода при определении мутации гена ТР53 . Но все же выявленная методом ИГХ гиперэкспрессия белка р53 чаще всего ассоциируется с неблагоприятными факторами прогноза течения РГЖ, а именно: ЕР- и ПР-отрицательным статусом опухолей, гиперэспрессией Her2/neu, высоким митотическим индексом, низкой степенью дифференцировки, что клинически выражается низкой общей и безрецидивной выживаемостью .

Мутации р53 неравномерно рас­пре­де­лены между различными молекулярными подтипами РГЖ: в 10–20% случаев - при люминальном A, в 13–31% - при люминальном Б, в 22–71% - при Her2 и в 36–82% - при трижды негативном молекулярном подтипе, но при базальноподобном варианте трижды негативного РГЖ мутации р53 выявляются в 90–95% .

В целом на сегодня ре­зуль­таты более 25 исследований с участием свыше 6000 пациентов указывают на неблагоприятный прогноз течения РГЖ у больных с мутациями ТР53 .

р53 и системная противоопухолевая терапия

Эффективность различных цитостатиков при гиперэкспресии р53 у больных РГЖ изучалась во многих исследованиях, но общего мнения по этому поводу на данный момент нет. Результаты одних исследований свидетельствуют о низкой эффективности доксорубицина у пациенток с мутациями р53 , а результаты других указывают на большое количество полных морфологических ответов (ПМО) при применении высоких доз эпирубицина и циклофосфана (ЕС) до операции у больных с местно-распространенным РГЖ . В 2 проспективных исследованиях изучалась эффективность применения 6 циклов химиотерапии (ХТ) с интенсификацией дозы по программе ЕС (идЕС) (эпирубицин 75 мг/м 2 , циклофосфамид 1200 мг/м 2) с 2-недельным интервалом между циклами. Доказано, что эта программа ХТ эффективна исключительно у больных РГЖ с мутациями р53, так как количество ПМО у них превышало 50%, а среди пациенток с диким типом р53 не зафиксировано ни одного случая ПМО . Это свидетельствует о том, что р53 может служить ключевым фактором, определяющим применение ХТ с идЕС. Подтверждением этому служит другое многоцентровое исследование, в котором сравнивали эффективность различных схем пред­операционной ХТ у больных РГЖ в зависимости от р53-статуса опухоли. Больных в соответствии с проводимой ХТ разделили на 3 группы: 1-ая группа (n=128) получала 6 циклов идЕС по описанной выше схеме, больным 2-й группы (n=51) назначено 4 цикла ХТ по стандартной схеме FAC (5-фторурацил 500 мг/м 2 + доксорубицин 50 мг/м 2 + циклофосфамид 500 мг/м 2 с интервалом в 21 день), пациенткам 3-й группы (n=65) - 4 или 6 циклов монотерапии эпирубицином (100 мг/м 2 каждые 21 или 15 дней). Частота ПМО в исследуемых группах в зависимости от статуса р53 была следующая: в 1-й группе - 36% среди больных с мутантным белком р53 против 0% у пациенток с диким типом р53, во 2-й группе - 4% против 15% и в 3-й группе - 12% против 37% соответственно .

Образцы опухолей, полученных в ходе исследования по изучению эффективности доксорубицина (А) и доцетаксела (Т) у больных метастатическим РГЖ (ТАХ 303), изучены на предмет мутации р53. В результате установлено, что у пациенток с мутацией р53 клинический ответ на доксорубицин и доцетаксел наблюдался в 17 и 50% случаев соответственно. У больных с диким типом р53 ответ отмечен в 27% случаев в группе А и в 36% -в группе Т .

Статус р53 опухоли не влияет на эф­фек­тив­ность трастузумаба, так как последний вызывает апоптоз через р53-независимые пути. В ретроспективном исследовании с участием 104 больных, получавших трастузумаб, показано, что р53-статус опухоли не является предик­тором клинической эффективности .

Результаты некоторых исследований показали, что мутации р53 могут повлиять на прогноз течения РГЖ у больных с ER-положительными опухолями, которые получали антигормональную терапию. В исследованиях in vitro обнаружена устойчивость р53-мутированных клеток MCF-7 клеточных линий РГЖ к цитотоксическому действию 4-гид­рокситамоксифена по сравнению с клетками, экспрессирующими дикий тип белка р53 . Эти данные нашли подтверждение в клинических исследованиях. В метаанализе 4683 больных РГЖ гиперэкспрессия р53 коррелирует с неблагоприятным исходом у женщин, получавших тамоксифен после адъювантной ХТ .

р53 и лучевая терапия

Механизм противоопухолевого действия ионизирующего излучения опо­средован нарушением целостности нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) клетки, что в свою очередь приводит к активации р53-зависимого апоптоза. В доклинических исследованиях показано, что при отсутствии функционально активного белка р53 в опухоли (фибросаркома) она перестает реагировать на гамма-излучение, что проявлялось дальнейшим ростом опухоли на фоне проводимой лучевой терапии . Однако клинических исследований, подтверждающих этот факт, на данный момент нет.

Обсуждение

В настоящее время однозначного мнения о клиническом значении мутаций белка р53 нет. Имеющиеся сведения достаточно противоречивы, что вызвано различиями в методах детекции мутаций ТР53 в клетках РГЖ. Стандартом диагностики этого вида нарушений генома являются дорогостоящие и трудоемкие методики, которые невозможно применять в повседневной клинической практике. Для рутинного использования наиболее удобным и практичным считается ИГХ обнаружение гиперэкспрессии белка р53, который по сравнению с диким типом имеет больший период полураспада. Считается, что немутированный р53 в клетках не выявляется, а о гипер­экспрессии говорят при наличии >10% положительных клеток. В пользу ИГХ метода свидетельствует то, что избыточная экспрессия белка встречается у пациентов с наследственными мутациями р53 (наследственный РГЖ и рак яичника, синдром Ли - Фраумени) .

В ряде исследований доказано отрицательное влияние мутаций ТР53 на течение РГЖ не только в совокупности с другими прогностическими факторами (отсутствие гормональных рецепторов, гиперэкспрессия Her2/neu и Ki-67, низкая степень дифференцировки опухоли), но и независимо от них. Чаще мутации белка р53 ассоциированы с прогностически неблагоприятными трижды негативным (более 36%) и Her2 (более 22%) молекулярными типами РГЖ. Учитывая тот факт, что гиперэкпрессия р53 встречается в 90–95% случаев базальноподобного варианта трижды негативного РГЖ, этот показатель возможно использовать как косвенный маркер последнего. В 1999 г. опубликован метаанализ, включающий 2319 пациенток с РГЖ, в котором указано, что относительный независимый риск уменьшения общей и безрецидивной выживаемости больных при наличии излишней экспрессии р53 составляет 1,7 (95% доверительный интервал 1,2–2,4) .

Учитывая первичную лекарственную резистентность р53-экспрессирующих опухолей, особый интерес вызывают подходы к системной терапии. Минимум в 3 клинических исследованиях доказана эффективность применения в неоадъювантном режиме ХТ с идЕС, что позволило достичь ПМО у 36% пациенток с мутациями белка р53 в клетках РГЖ. Также доказана клиническая эффективность монотерапии с применением доцетаксела у больных метастатическим РГЖ с мутациями ТР53 . Из-за малого количества клинических исследований неясна эффективность антиэстрогенов (кроме тамоксифена) и ингибиторов ароматазы при лечении ER-положительного РГЖ с гиперэкспрессией р53. Также не подтверждена клинически теоретически обоснованная резистентность данных опухолей к лучевой терапии.

Выводы

Несмотря на большое количество исследований клинического значения мутаций белка р53 при РГЖ, однозначно роль этих мутаций окончательно не определена. Дальнейшие исследования должны быть направлены на разработку новых или усовершенствование существующих методов обнаружения мр53, что позволит применять их в рутинной клинической практике. Открытым остается вопрос лучевой и лекарственной терапии мр53-экспрессирующих опухолей.

Литература

1. Aas T., Børresen A.L., Geisler S. et al. (1996) Specific P53 mutations are associated with de novo resistance to doxorubicin in breast cancer patients. Nat. Med., 2: 811–14.

2. Andersson M., Lidbrink E., Bjerre K. et al. (2011) Phase III randomized study comparing docetaxel plus trastuzumab with vinorelbine plus trastuzumab as first-line therapy of metastatic or locally advanced human epidermal growth factor receptor 2-positive breast cancer: the HERNATA study. J. Clin. Oncol., 29(3): 264–71.

3. Bonnefoi H., Diebold-Berger S., Therasse P. et al. (2003) Locally advanced/inflammatory breast cancers treated with intensive epirubicin-based neoadjuvant chemotherapy: are there molecular markers in the primary tumour that predict for 5-year clinical outcome? Ann. Oncol., 14: 406–13.

4. Bertheau P., Plassa F., Espié M. et al. (2002) Effect of mutated TP53 on response of advanced breast cancers to high-dose chemotherapy. Lancet, 360: 852–4.

5. Bertheau P., Turpin E., Rickman D.S. et al. (2007) Exquisite sensitivity of TP53 mutant and basal breast cancers to a dose-dense epirubicin-cyclophosphamide regimen. PLoS Med., 4: e90.

6. Borresen-Dale A.L. (2003) TP53 and breast cancer. Hum. Mutat., 21: 292–300.

7. Bull S.B., Ozcelik H., Pinnaduwage D. et al. (2004) The combination of p53 mutation and neu/erbB-2 amplification is associated with poor survival in node-negative breast cancer. J. Clin. Oncol., 22: 86–96.

8. Cuzick J., Sestak I., Pinder S.E. et al. (2011) Effect of tamoxifen and radiotherapy in women with locally excised ductal carcinoma in situ : long-term results from the UK/ANZ DCIS trial. The Lancet Oncol., 12(1): 21–29.

9. Di Leo A., Tanner M., Desmedt C. et al. (2007) p-53 gene mutations as a predictive marker in a population of advanced breast cancer patients randomly treated with doxorubicin or docetaxel in the context of a phase III clinical trial. Ann. Oncol., 18: 997–1003.

10. Early Breast Cancer Trialists’ Collaborative Group (EBCTCG) (2005) Effects of chemotherapy and hormonal therapy for early breast cancer on recurrence and 15-year survival: an overview of the randomised trials. The Lancet, 365(9472): 1687–1717.

11. Friedlander P., Haupt Y., Prives C., Oren M. (1996) A mutant p53 that discriminates between p53-responsive genes cannot induce apoptosis. Mol. Cell. Biol., 16: 4961–71.

12. Fernandez-Cuesta L., Anaganti S., Hainaut P. et al. (2010) p53 status influences response to tamoxifen but not to fulvestrant in breast cancer cell lines. Int. J. Cancer, 128(8): 1813–21.

13. Fernández-Cuesta L., Oakman C., Falagan-Lotsch P. et al. (2012) Prognostic and predictive value of TP53 mutations in node-positive breast cancer patients treated with anthracycline- or anthracycline/taxane-based adjuvant therapy: results from the BIG 02-98 phase III trial. Breast Cancer Res.,14(3).

14. Gasco M., Shami S., Crook T. (2002) The p53 pathway in breast cancer. Breast Cancer Res., 4: 70–76.

15. Geisler S., Lonning P.E., Aas T. et al. (2001) Influence of TP53 gene alterations and c-erbB-2 expression on the response to treatment with doxorubicin in locally advanced breast cancer. Cancer Res., 61: 2505–12.

16. Goldhirsch A., Wood W.C., Coates A.S. et al. (2011) Strategies for subtypes-dealing with the diversity of breast cancer: highlights of the St Gallen International Expert Consensus on the primary therapy of early breast cancer 2011. Ann. Oncol., 22: 1736–47.

17. Hensel M., Schneeweiss A., Sinn H.P. et al. (2002) p53 is the strongest predictor of survival in high risk primary breast cancer patients undergoing high-dose chemotherapy with autologous blood stem cell support. Int. J. Cancer, 100: 290–6.

18. Kim H.S., Yom C.K., Kim H.J. et al. (2010) Overexpression of p53 is correlated with poor outcome in premenopausal women with breast cancer treated with tamoxifen after chemotherapy. Breast Cancer Res. Treat., 121(3): 777–88.

19. Kostler W.J., Brodowicz T., Hudelist G. et al. (2005) The efficacy of trastuzumab in Her-2/neu-overexpressing metastatic breast cancer is independent of p53 status. J. Cancer Res. Clin. Oncol., 131(7): 420–28.

20. Lacroix M., Toillon R.A., Leclercq G. (2006) p53 and breast cancer, an update. Endocr. Relat. Cancer.,13: 293–325.

21. Lee D.S., Kim H. S., Suh Y.J. et al. (2011) Clinical implication of p53 overexpression in breast cancer patients younger than 50 years with a triple-negative subtype who undergo a modified radical mastectomy. Jpn. J. Clin. Oncol.,41: 854–66.

22. Lehmann-Che J., André F., Desmedt C. et al. (2010) Cyclophosphamide dose intensification may circumvent anthracycline resistance of p53 mutant breast cancers. The Oncologist, 15(3): 246–252.

23. Levine A.J. (1997) p53, the cellular gatekeeper for growth and division. Cell, 88: 323–331.

24. Lowe S.W., Bodis S., McClatchey A. et al. (1994) p53 status and the efficacy of cancer therapy in vivo. Science, 266(5186): 807–810.

25. Malamou-Mitsi V., Gogas H., Dafni U. et al. (2006) Evaluation of the prognostic and predictive value of p53 and Bcl-2 in breast cancer patients participa­ting in a randomized study with dose-dense sequential adjuvant chemotherapy. Ann. Oncol., 17: 1504–1511.

26. Manié E., Vincent-Salomon A., Lehmann-Che J. et al. (2009) High frequency of TP53 mutation in BRCA1 and sporadic basal-like carcinomas but not in BRCA1 luminal breast tumors. Cancer Res., 69: 663– 671.

27. Miles D.W., Chan A., Dirix L.Y. et al. (2010) Phase III study of bevacizumab plus docetaxel compared with placebo plus docetaxel for the first-line treatment of human epidermal growth factor receptor 2-negative metastatic breast cancer. J. Clin. Oncol., 28(20): 3239–3247.

28. Norberg T., Lennerstrand J., Inganas M., Bergh J. (1998) Comparison between p53 protein measurements using the luminometric immunoassay and immunohistochemistry with detection of p53 gene mutations using cDNA sequencing in human breast tumors. Int. J. Cancer, 79: 376–383.

29. Olivier M., Langerod A., Carrieri P. et al. (2006) The clinical value of somatic TP53 gene mutations in 1,794 patients with breast cancer. Clin. Cancer Res., 12(4): 1157–1167.

30. Pharoah P.D., Day N.E., Caldas C. (1999) Somatic mutations in the p53 gene and prognosis in breast cancer: a meta-analysis. Br. J. Cancer, 80: 1968–73.

31. Robertson J.F., Llombart-Cussac A., Rolski J. et al. (2009) Activity of fulvestrant 500 mg versus anastrozole 1 mg as first-line treatment for advanced breast cancer: results from the FIRST study. J. Clin. Oncol., 27(27): 4530–35.

32. Rowan S., Ludwig R.L., Haupt Y. et al. (1996) Specific loss of apoptotic but not cell-cycle arrest function in a human tumor derived p53 mutant. EMBO J, 15: 827–38.

33. Soussi T. (2007) p53 alterations in human cancer: more questions than answers. Oncogene, 26: 2145–56.

34. Vogelstein B. (1990) Cancer. A deadly inheritance. Nature, 348(6303): 681–682.

35. Vousden K.H., Prives C. (2009) Blinded by the light: the growing complexity of p53. Cell, 137: 413–431.

36. Willis A., Jung E.J., Wakefield T., Chen X. (2004) Mutant p53 exerts a dominant negative effect by preventing wild-type p53 from binding to the promoter of its target genes. Oncogene, 23: 2330–38.

37. World Cancer Report (2008) International Agency for Research on Cancer. Retrieved 2011-02-26.

Клінічне значення мутацій р53 при раку грудної залози (огляд літератури)

І.Б. Щепотін¹, О.С. Зотов¹, Р.В. Любота¹, М.Ф. Анікусько², І.І. Любота²

¹Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, Київ

2 Київський міський клінічний онкологічний центр

Резюме. Мутації гена-супресора пухлини ТР53 , що кодує синтез білка р53, спостерігаються в 20–30% випадків раку грудної залози. У ряді клінічних досліджень доведено зв’язок мутацій ТР53 з несприятливим прогнозом перебігу раку грудної залози, що зумовлено порушенням р53-залежного апоптозу. Однак значення гіперекспресії р53 як маркера ефективності лікарської та променевої терапії залишається предметом дискусій, оскільки існуючі клінічні дані суперечливі й непереконливі. У даному огляді літератури розглянуто зв’язок між гіперекспресією р53 і реакцією пухлини на лікування, а також представлено можливі шляхи подолання первинної лікарської резистентності пухлини, викликаної мутаціями ТР53 .

Ключові слова: рак грудної залози, мутації р53, прогноз перебігу, ефективність лікування.

Clinical significance of p53 mutations in breast cancer tumors (review)

I.B. Schepotin¹, A.S. Zotov¹, R.V. Lіubota¹, N.F. Anikusko², I.I. Lіubota²

¹ National medical university named after A.A. Bogomolets, Kiev

2 Kiev municipal clinical oncological centre

Summary. Mutations of tumor suppressor gene TP53 , which encodes the synthesis of p53 is observed in 20–30% of breast cancer. Several clinical trials have established that TP53 mutations with poor prognosis of breast cancer that is caused by a violation of the p53-dependent apoptosis. However, the value of p53 overexpression as a marker of efficacy of drug and radiation therapy remains controversial, as the existing clinical data are conflicting and inconclusive. This review presents the relationship between p53 overexpression and tumor response to treatment, and possible ways to overcome the primary tumor drug resistance caused by mutations in TP53 .

Key words: breast cancer, p53 mutation, prognosis, effectiveness of treatment.

, удвоение центриолей , формирование веретена деления - гарантия неизменности и передачи дочерней клетке генетического материала.

Изменения в геноме можно разбить на три группы:

1) изменение отдельных нуклеотидов ( точечные мутации),

2) внутрихромосомные и межхромосомные перестройки (делеции, амплификации , транспозиции и т. д.),

Не исключено, что р53 контролирует процесс митоза на уровне формирования и/или функции веретена митотического аппарата: клетки, экспрессирующие р53 дикого типа, в ответ на обработку ингибиторами веретена деления (колхицином, разрушающим микротрубочки веретена), были не способны к дальнейшей пролиферации . В отличие от них клетки из -/- по р53 мышей после обработки ингибиторами веретена были способны к новым раундам репликации ДНК (без деления), формируя тетраплоидные и октаплоидные популяции. По-видимому, кроме механизма с участием р53, клетки имеют дополнительную систему регуляции контроля формирования и функции митотического веретена, так как в некоторых линиях клеток человека, где р53 инактивирован как результат экспрессии папилломавирусного белка Е6 или большого Т- антигена вируса SV40 , также наблюдается остановка новых раундов репликации в ответ на обработку ингибиторами веретена. В клетках рака толстой кишки человека нарушение функции р53 дикого типа коррелировало с возникновением тетраплоидов. Это дает основание полагать, что инактивация р53 приводит к возможности эндоредупликации (повторный раунд репликации ДНК без митоза) in vivo ( Carder et al., 1993).

Тетраплоидные популяции клеток найдены во многих солидных опухолях человека и грызунов ( Burholt et al., 1989). Не исключено, что тетраплоидные клетки являются интермедиатами, которые в процессе канцерогенеза превращаются в анеуплодные клетки ( Shackney et al., 1989). Хорошей моделью in vivo являются трансгенные мыши, экспрессирующие большой Т-антиген . Первоначально у них обнаруживают тетраплоидные клетки, а затем многообразные анеуплоидные популяции ( Ornitz et al., 1987). Интересно, что образование тетраплоидов в таких мышах совпадало с увеличением количества центриолей и развитием мультиполярных митозов ( Levine et al., 1991). Таким образом, одна из функций р53 дикого типа как супрессора канцерогенеза , заключается в контроле стабильности генома, возможно, путем ингибирования сборки/функции веретена деления , что приводит к запрещению пролиферации аномальных клеток.

Многие процессы в клетке имеют тканеспецифический характер. Соответственно этому в разных клетках могут меняться требования к р53- зависимому контролю. Высокая пролиферативная активность клеток кишечного эпителия и органов кроветворения, например, требует настройки р53 на повышенную степень готовности. В таких клетках даже незначительные повреждения ДНК могут приводить к р53-зависимому апоптозу. Напротив, в редко делящихся клетках - гепатоцитах и ряде других -в физиологических условиях роль р53 менее заметна. Кроме того, один и тот же тип воздействия в зависимости от ситуации может иметь и физиологический, и патологический характер. Например, активация МАР-киназных каскадов под действием ростовых факторов имеет физиологический характер, в то время как те же процессы, инициированные перманентно активированным онкогеном, относятся к явной патологии. Поэтому физиологические процессы в определенные моменты требуют временного выключения контроля со стороны р53. Если же воздействие переходит некую допустимую для данной клетки черту, то р53-зависимые процессы должны вновь вступать в силу.

Белок p53, названный биологами стражем генома, регулирует деление клеток. Его запуск связан с различными деформациями и повреждениями в геноме клетки, которые впоследствии могут привести к образованию опухолей при ее делении.

Запуск данного белка контролирует размножение клетки и в случае повреждения ее ДНК не дает ей делиться и, более того, запускает апоптоз, который обеспечивает уничтожение дефективной клетки с поврежденным геномом. В то же время, мутации в самом p53 приводят к нарушению его функций, из-за чего он также может вызвать возникновение раковых опухолей. Однако функции данного белка до конца не изучены, а последние эксперименты показали, что он не только отвечает за уничтожение «больных» клеток, но и регулирует деятельность здоровых, что говорит о его влиянии не только на здоровье человека, но и на его долголетие.

Белок p53 в человеческом организме

В организме человека присутствуют два аллеля этого белка: R72, содержащий на семьдесят втором месте аминокислоту аргинин, и P72, содержащий на том же месте пролин. Различие в данных белках обусловлено вариациями нуклеотида TP-53, кодирующего формулу данного белкового соединения, и влияет на активность p53 в человеческом организме. Так, белок R72 лучше связывается с ДНК и сильнее регулирует генетическую транскрипцию, в то время как P72 является более слабым аллелем. У людей с белком P72 чаще обнаруживают рак ввиду того, что белок менее активен, однако, именно его чаще обнаруживают у долгожителей. Неясно, действительно ли более слабый аллель белка p53 является частично причиной более частых случаев возникновения новообразований у людей с белком P72, но определенные закономерности дают возможность предполагать, что как образование раковых опухолей, так и долголетие связаны именно с ним.

Предыдущие эксперименты и выводы о работе белка p53

Множество доказательств двойственной функции данного белка собраны во время экспериментов с мышами. Так, в одном из опытов ученые сделали p53, обычно активируемый по сигналу организма, активным постоянно, что увеличило здоровье лабораторных мышей и уменьшило процент возникновения у них раковых опухолей, однако, в то же время вызвало их ускоренное старение. Еще один эксперимент был связан с попыткой добавить в геном мышей дополнительную копию гена TP53, который отвечает за кодировку белка p53. В этом случае мыши не болели раком и при этом не старели, но эксперимент не воспроизводит реальность.

Результаты недавних экспериментов с человеческим белком

Для новой серии экспериментов были выведены особый вид мышей — hupki, особенность которых заключается в наличии у них человеческого гена TP53 вместо мышиного, что позволяет более точно установить функции и возможности каждого из аллелей. Мышей разделили на две группы по тому, какого аллеля белок вырабатывался в их телах, а для чистоты эксперимента подопытные мыши были скрещены с лабораторными. Потомство соответственно приобрело человеческий ген TP53, кодирующий образование в организме человеческого белка p53 в виде более слабого аллеля P72 и аллеля R72, который более сильный. Выживаемость этих мышей и признаки их старения изучались учеными на протяжении периода длиной в два года.

В результате данных экспериментов отмечено, что мыши с аллелем P72, как и ожидалось, демонстрировали более частое образование злокачественных новообразований и более высокую смертность по этой причине. Однако в то же время по другим показателям они превзошли мышей с аллелем R72. Так, отмечено, что в среднем продолжительность их жизни была больше, чем у мышей с более сильным аллелем данного белка, а смертность из-за других причин, не связанных с возникновением атипичных клеток, была ниже, в свою очередь выживаемость среди мышей в возрасте полутора лет и выше была, напротив, более высокой.

Во время проведения экспериментов было доказано, что организм мышей с аллелем P72 стареет медленнее. Среди показателей старения, изученных учеными, были искривление шейного лордоза, состояние костной ткани и ее плотность, состояние кожи и ПЖК (подкожно-жировой клетчатки), скорость регенерации организма, а также число стволовых клеток. Было замечено, что угол искривления позвоночника у подопытных особей с аллелем P72 в возрасте полутора лет приближен к его показателю для грызунов в возрасте полугода, в то время как мыши с аллелем R72 демонстрируют сильную деформацию шейного отдела позвоночника. Томограмма черепа мышей с этими двумя аллелями белков также выявила гораздо меньшее количество возрастных изменений у особей с аллелем P72. Возрастное истончение кожи и подкожного жирового слоя у них также происходило медленнее в сравнении с особями с белком R72. Кроме того, мыши с более слабым аллелем данного белкового соединения демонстрируют более высокую способность к заживлению ран в преклонном возрасте. Количество стволовых клеток крови у мышей с более слабым аллелем P72 также снижалось менее резко, чем у мышей с белком R72.

Были проведены также эксперименты по проверке восстановительных способностей стволовых клеток мышей с аллелями R72 и P72 белка p53. В данном опыте исследователи облучали мышей, обладающих немодифицированным белком р53, убивая их стволовые клетки крови, и после подсаживали в их организм стволовые клетки мышей с человеческим вариантом белка р53 обоих аллелей. По результатам этого эксперимента были сделаны выводы, что стволовые клетки мышей с более сильным аллелем данного белка с возрастом теряют способность к восстановлению, в то время как у мышей с аллелем P72 стволовые клетки сохраняют свои свойства гораздо лучше.

Выводы о функциях белка p53 в организме

Как видно из экспериментов, хотя более сильный аллель белка р53 R72 действительно препятствует образованию атипичных клеток, провоцирующих возникновение злокачественных новообразований, блокируя деление дефективных клеток, в то же время он снижает способности клеток к регенерации. Его работа, обеспечивающая организм человека лучшим здоровьем в репродуктивный период, в то же время блокирует механизм долголетия благодаря быстрому снижению восстановительных способностей организма. В то же время аллель Р72, для которого характерны более слабые способности к связыванию с ДНК, хоть и не обеспечивает крепкую защиту от различных раковых новообразований в организме, в то же время поддерживает его способности к регенерации и возобновлению ресурсов организма. Можно сказать, что белок p53 выполняет двойственные функции и регулирует как злокачественные изменения организма, так и его восстановительные способности, и является одним из ключей к контролю заболеваемости раком среди человеческого населения. И даже само существования двух аллелей данного белка подчеркивает их необходимость в организме не только с точки зрения контроля белком р53 дефектных клеток и их уничтожения, но и с точки зрения других его функций, которые пока окончательно не изучены, однако, как видно из экспериментов, влияют на все процессы организма, поддерживая баланс восстановительных возможностей наряду с обеспечением достаточной продолжительности жизни.

Белок p53, антитела IgG (количественное определение). Anti-p53-Ab

Описание:

Антигеном для данных антител является белок p53, осуществляющий контроль над течением процессов клеточного цикла, а также за наличием в геноме повреждений, которые могли бы привести к дальнейшему развитию патологии. p53-зависимый апоптоз - мощный селектор, позволяющий избежать накопления мутаций, а в случае, когда они уже возникли, p53-зависимый апоптоз позволяет элиминировать такие потенциально опасные для организма клетки.

Ген-супрессор опухолевого роста, мутации в котором обнаруживаются в 50% случаев заболевания раком всех типов. Этот ген кодирует транскрипционный фактор, контролирующий вхождение клетки в клеточный цикл. Многие внутриклеточные системы, следящие за «здоровьем» клетки, передают сигналы о «неполадках» белку р53. С его помощью клетка принимает решение, делиться или не делиться. Если клетка несёт неисправимые повреждения, белок р53 запускает цепь событий, приводящих к «самоубийству» клетки, иначе называемому апоптозом. Клетки, в которых нет р53 или в которых он неправильно функционирует, не способны к подобному самоконтролю и продолжают делиться, даже когда это становится опасным для организма. Как и все супрессоры опухолевого роста, р53 контролирует нормальное протекание клеточного цикла.

Согласно исследованиям последних 5 лет, наиболее актуальным является контроль данного показателя при таких состояниях, как онкологические заболевания (рак яичников, немелкоклеточный рак легких и др.), ГЭРБ, ЯБЖ, ЯБДПК, хронический гастрит типа В.

Как подготовиться к анализу:

Анализ крови

Для исключения факторов, которые могут влиять на результаты исследования, необходимо придерживаться следующих правил подготовки:

• кровь для исследования сдается только натощак!
• перед сдачей венозной крови желательно 15 мин.отдых;
• за 12 часов до исследования следует исключить прием алкоголя, курение, прием пищи, ограничить физическую активность;
• исключить прием лекарств. Если отменить прием лекарств невозможно, необходимо проинформировать об этом лабораторию;
• детей до 5 лет, перед сдачей крови, обязательно поить кипяченной водой (порциями, до 150-200 ml, на протяжении 30 минут)

Услуга временно недоступна

Молекула р53 является одним из самых важных видов «оружия» в борьбе с раком. Ученые уже давно изучают, как работает этот «хранитель генома». В 1993 году изображение р53 было на обложке престижного журнала «Science». Этот белок стал чем-то вроде поп-звезды среди всех «ремонтных рабочих» нашего организма. При повреждении клеток он останавливает клеточный цикл и запускает механизм восстановления. В случае слишком серьезного дефекта программирует клетку на самоуничтожение.

Если в организме есть такой «страж», почему же тогда рак по-прежнему уносит жизни миллионов людей? Потому что ген ТР53, который продуцирует р53, мутирует и меняет форму белка, делая его неработоспособным. Кроме того, у р53 есть грозный противник – молекула MDM2. Она связывается с белком р53 и полностью нейтрализует его эффективность.

Восстановление дееспособности этого белка – самая большая мечта исследователей. Едва ли найдется какая-то другая молекула, которой уделяли бы столько внимания. Некоторые ученые пытаются максимально сохранить «работающие» молекулы р53 путем блокирования MDM2.

Исследовательская работа

Компания Рош проводит испытания ингибитора «идазанутлина». Его применяют против острого миелобластного лейкоза. Ранее изучали действие ингибиторов на рак предстательной железы и нейробластому. Главной проблемой при разработке подобных препаратов является наличие побочных эффектов. Так в 2012 году при испытании блокатора опухолей жировой ткани было отмечено опасное снижение количества иммунных клеток.

Есть и другой подход: «лечение» р53, направленное на то, чтобы белок вновь оказался дееспособным. Это более трудный путь, но он стоит усилий, потому что измененный р53 не только теряет способность программировать дефектные клетки на уничтожение, но и становится онкогеном, то есть ускоряет развитие рака. Исследователи с помощью суперкомпьютеров создали динамическую модель р53 и обнаружили в центре белка небольшой «мешочек». В здоровой молекуле этот «карман» открывается на очень короткий промежуток времени. В измененных белках он остается открытым гораздо дольше. Если найти молекулы, которые могут «связать» зазор, можно восстановить функции р53.

Группа ученых во главе с профессором Питером Кайзером из Университета Калифорнии изучила большое количество различных веществ. Было найдено около 3000 «кандидатов», которые могли бы проникнуть в «карман». Из них 10-15% способны реактивировать белки р53 в опухолевых клетках, причем некоторые агенты работают практически со всеми видами мутаций. Это значит, что они могут воздействовать на любые деформированные белки, в том числе на те, которые вызывают болезнь Альцгеймера.

В 2012 году началось тестирование агента АПР-246, который продемонстрировал достаточную эффективность в лечении рака крови.

В 2016 году на ежегодном собрании Европейского онкологического общества были опубликованы результаты второй фазы клинических испытаний АПР-246. Фармацевтическая компания «Aprea Therapeutics AB» использовала препарат в лечении женщин, страдающих раком яичников. Из 22 пациенток с измеримыми поражениями полный ответ наблюдался у трех. У десяти была частичная реакция, у восьми – стабилизация состояния, а у одной женщины изменений не произошло.

Вице-президент «Aprea» доктор Микаэль фон Эйлер отметил, что АПР-246 хорошо сочетается с химиотерапией и увеличивает процент выживаемости больных, устойчивых к противоопухолевым препаратам.

Остается решить вечную проблему: безопасность. Никто не знает, как может отреагировать организм на реактивацию поврежденной версии р53. Тем не менее, такая стратегия является одной из самых перспективных, так как половина всех опухолей связана с дефектами этого белка.