Слайд 1Молекулярные механизмы рака молочной железы.
Пименова А. А.
Слайд 2Рак моло́чной железы́ — злокачественная опухоль железистой ткани молочной железы. В мире
это наиболее частая форма рака среди женщин. Это также второе по частоте после рака лёгких онкологическое заболевание в популяции в целом (считая и мужское население - иногда встречается и у мужчин, но случаи этого вида рака составляют менее 1 % от общего кол-ва больных).
Слайд 3Факторы риска развития
можно разделить на две категории:
1)повышенная экспозиция к эстрогенам
2) дефицит
средств поддержания геномной целостности
Слайд 4Генетические факторы.
Наследственные высокопенетрантные мутации.
- в некоторых случаях РМЖ представляет собой
классическую наследственную болезнь с Менделевской системой наследования. Самые знаменитые высокопенетрантные гены предрасположенности к РМЖ – BRCA1 и BRCA2. Эти гены играют ключевую роль в репарации ДНК, регуляции клеточного цикла, транскрипции и ремоделировании хроматина.
* Они находятся в длинных плечах 17-й и 13-й хромосом и имеют 24 и 27 экзонов соответственно, причем мутации чаще всего встречаются в самом крупном — одиннадцатом экзоне.
Слайд 5Ген BRCA1 кодирует ядерный белок, который участвует в восстановлении двухнитевых разрывов ДНК,
транскрипции, регуляции гомологичной рекомбинации, контроле митотических чекпойнтов (система, следящая за состоянием клетки, которая может «запретить» ее дальнейшее деление, если что-то идет не так — например, при вероятности ракового перерождения; если же этот контроль ослабевает или выключается, то клетка с поломкой продолжает делиться, и через какое-то количество делений получается опухоль).
Помимо рака молочной железы, мутации в гене BRCA1 проявляются при раке яичников, причем оба типа опухолей развиваются в более раннем возрасте, чем при ненаследственном РМЖ. BRCA1-ассоциированные опухоли в целом связаны с неблагоприятным прогнозом для пациентки, поскольку чаще всего относятся к трижды негативному РМЖ. Этот подтип назван так из-за отсутствия в клетках опухоли экспрессии сразу трёх генов — HER2, рецепторов эстрогенов и прогестерона, поэтому и лечение, основанное на взаимодействии лекарств с этими рецепторами, невозможно.
Ген BRCA2 также вовлечен в процессы репарации ДНК и поддержание стабильности генома, — отчасти вместе с комплексом BRCA1, отчасти через взаимодействие с другими молекулами (например, белком RAD51).
Слайд 6Идентификация этих генов по праву считается главным достижением онкологии 90х г
XX в. Их вклад в частоту наследственных заболеваний РМЖ составляет около 20%.
Исследования на семьях с наследственным раком молочной железы продемонстрировали фатальный риск развития рака у носительниц мутаций BRCA.
( По BRCA1 - 65%, по BRCA2 – 45%)
Слайд 7Гены ATM, p53, PTEN , наследственные мутации в которых предрасполагают к
атаксии-телеангиэктазии, наследственному синдрому Ли-Фраумени и Клоудена , также могут быть рассмотрены как гены предрасположенности к РМЖ, поскольку отмечено значительное увеличение частоты РМЖ среди гетерозиготных носительниц.
Слайд 9Основа синдрома Ли–Фраумени – это наследование патологического гена р53, вызывающего опухолевые
трансформации в 80% случаев. Он представляет собой точку контроля деления клеток, и его называют ген — супрессор опухолей.
При нормальной работе этого гена производится особый белок, заставляющий мутировавшие в опухоль клетки гибнуть до момента деления. Таким образом они не успевают дать наследников.
Мутировать ген р53 может под влиянием разных факторов, и данные мутации могут передаваться детям. Тогда выделяется наследственная форма заболевания. Ели же ген мутировал спонтанно, возникает ненаследственная форма синдрома Ли–Фраумени.
Слайд 10Низко – и среднепенентрантные аллели предрасположенности : SNPs.
Это CHEK21100delC, NBS1657del5, BRIP1,
PALB2. Они так же оказывают влияние на развитие РМЖ.
Слайд 11Техника тотального анализа генома с помощью микрочипов.
Этот подход предполагает скрининг всех
или почти всех полиморфных сайтов генома SNP –single nucleotide polymorphisms . Обнаруженные ассоциации впоследствии уточняются на многотысячных выборках.
Слайд 13Соматические события в процессе патогенеза РМЖ
Хромосомальная нестабильность , которая выражается в
анормальном количестве крупных хромосомных перестроек, является отличительной чертой генома опухолевой клетки РМЖ.
Слайд 14Делеции и амплификации
Существенным событием при РМЖ являются амлификации и сверхэкспрессия некоторых
онкогенов: HER2, ССND1, C-MYC. Кроме известных онкогенов, в геноме обнаружено несколько участков с неизвестными функциями , которые так же часто представлены несколькими копиями в раковом геноме. Предстоит выяснить , содержат ли они активирующие онкогены или это просто фоновый шум.
Слайд 15Внутригенные мутации
Среди наиболее часто затронутых локусов следует отметить гены р53 ,
РIK3CA, CDH1. К настоящему моменту с помощью полногеномного секвенирования удалось выявить чуть более 120 специфических для РМЖ кандидатных раковых генов. В среднем в каждой удается насчитать около дюжины соматических драйвер-мутаций. Все эти гены так или иначе контролируют клеточные функции , вовлеченные в неопластический процесс :клеточную адгезию, миграцию, апоптоз, трансформацию цитоскелета, пролиферацию, и др.
Слайд 16Несмотря на всю масштабность полногеномного подхода, список онкоассоциированных мутаций и делеций
до сих пор не выглядит впечатляющим. Напротив, кол-во информации о генах со специфической для РМЖ аберрантной экспрессией растет. Особый интерес привлекают такие механизмы координированной регуляции экспрессии генов как метилирование регуляторных областей генов и подавление транскрипции с помощью микроРНК.
Слайд 17Гиперметилирование регуляторных элементов.
- обязательная особенность опухолей РМЖ. Часто снижение экспрессии супрессорных
генов связано с метилированием промоторов. Наиболее частым и клинически значимым примером работы этого механизмы можно назвать метилирование промотора опухолевого супрессора RASSF1A в рез-те чего в 60-77% карцином молочной железы не продуцируется . Этот же механизм часто приводит к «умолканию» ключевых генов,задействованных в регуляции роста опухоли (ЕRα, PGR), репарации и клеточного старения (CCND2, p16, BRCA1, RARβ), инвазии и метастазирования (CDH1).
Слайд 18Ингибирование экспрессии с помощью микроРНК.
МикроРНК представляют собой короткие некодирующие эндогенные РНК,
которые специфически посттранскрипционно подавляют экспрессию совокупности таргентных генов. В нормальных клетках микроРНК регулируют и координируют важнейшие клеточные процессы-пролиферацию, клеточный рост, дифференцировку, апоптоз.
Слайд 19Процесс злокачественной трансформации и развитие опухоли могут сопровождаться подавлением или делецией
супрессорных микроРНК и амплификацией или повышенной экспрессией онкогенных микроРНК. Аналогичным образом метастазирование может быть провоцировано усилением экспрессии про-метастатических микроРНК и/или подавлением анти-метастатических микроРНК. В большинстве РМЖ,как и в др опухолях,наблюдается глобальное снижением количества активных микроРНК, что говорит о том, что основная масса этих молекул работает как опухолевые супрессоры.