Диагностика экспрессии PD-L1
Что представляет собой лиганд программируемой клеточной гибели PD-L1?
PD-L1 – лиганд рецептора программируемой клеточной гибели 1 (PD-1). Это трансмембранный белок с молекулярной массой 40 кДа, экспрессируемый на T- и B-лимфоцитах, NK-клетках, дендритных клетках, макрофагах, мезенхимальных стволовых клетках. PD-L1 способен связываться не только с рецептором PD-1, но и обладает сродством к CD80 (B 7.1) – белку, находящемуся на поверхности дендритных клеток, активированных B-клеток и моноцитов, который стимулирует активацию и выживаемость Т-лимфоцитов путем взаимодействия с CD28 на их поверхности. Лиганд PD-L1 способен угнетать этот процесс путем конкурентного связывания с CD80. На рисунке 1 представлены межклеточные взаимодействия (активирующие и ингибирующие сигналы) между Т-лимфоцитом и антигенпрезентирующей клеткой.
Рисунок 1. PD-1/PD-L1 сигнальный каскад в межклеточном взаимодействии иммунокомпетентных клеток. При связывании лиганда PD-L1 (лиганд рецептора программируемой клеточной смерти 1, также называемого PD-1) с рецепторами PD-1 и B7.1, находящимися на Т-лимфоцитах, происходит угнетение цитотоксической активности Т-лимфоцитов.
Роль PD-L1 в патогенезе злокачественных образований
Воздействие на сигнальный путь иммунной контрольной точки PD-1:PD-L1 лежит в основе иммунной терапии рака легкого, молочной железы, уротелиального рака и других злокачественных новообразований. Воздействие направлено на рецептор PD-1 и его лиганды PD-L1 и PD-L2. Наиболее важная роль в ускользании опухоли от иммунного ответа отводится взаимодействию рецептора PD-1 и лиганда PD-L1.
Длительная антигенная стимуляция, часто наблюдаемая при опухолевых заболеваниях, приводит к устойчивой экспрессии рецептора PD-1 на T-лимфоцитах и повышению экспрессии лигандов PD-L1 на опухолевых и иммунных клетках. Таким образом, опухоль вырабатывает механизм ускользания от иммунного ответа посредством гиперэкспрессии лиганда PD-L1, который, связываясь с рецептором PD-1 на T-лимфоцитах, нарушает их цитотоксическую активность (рис.2).
Рисунок 2. Сигнальный путь PD-1:PD-L1, инактивирующий действие Т-лимфоцитов.
Что нужно учитывать при выборе теста для оценки PD-L1 экспрессии?
Тест для определения экспрессии PD-L1 позволяет выделить группу пациентов с наибольшей вероятностью ответа на терапию ингибиторами иммунных контрольных точек. Важно учитывать, что для различных иммунных препаратов и показаний существуют отличия в методике проведения PD-L1 тестирования:
Вывод – перед проведением PD-L1 исследования необходимо удостовериться, что выбран правильный тест, на правильной культуре клеток и корректно интерпретировать полученные результаты.
Каким пациентам необходимо определение уровня PD-L1 экспрессии?
Анализ экспрессии PD-L1 в зависимости от планируемой к назначению терапии может быть рекомендован к назначению пациентам с:
НМРЛ: методы определения экспрессии PD-L1
Экспрессия PD-L1 определяется методом иммуногистохимии. Оценка осуществляется путем подсчета соотношения опухолевых клеток с позитивным окрашиванием мембраны к общему количеству опухолевых клеток (TPS – tumor proportion score), результат выражается в процентах от 0 до 100.
В России зарегистрированы три диагностических набора для определения экспрессии PD-L1: производства Roche Diagnostics – PD-L1 sp142 и sp263, производства Dako – PD-L1 22C3. Тестирование проводится на платформах Ventana и Dako Autostainer Link 48 соответственно.
Экспрессия PD-L1 на опухолевых клетках
По уровню экспрессии PD-L1 выделяют следующие группы: отрицательная и позитивная экспрессия, в зависимости от количества окрашенных клеток.
Для тестирования может быть использован операционный или биопсийный материал первичной или метастатической опухоли, фиксированный в формалине и залитый в парафин. Обязательным требованием является наличие в исследуемом образце не менее 100 живых опухолевых клеток.
Определение уровня экспрессии PD-L1 и персонализированный подход к выбору терапии, основанный на результатах иммуногистохимического тестирования, позволяет сделать лечение пациентов с немелкоклеточным раком легкого более эффективным и безопасным в 1 линии терапии.
Алгоритм тестирования при распространенном НМРЛ
УРОТЕЛИАЛЬНЫЙ РАК: методы определения экспрессии PD-L1
Стандартом терапии 1 линии пациентов с раком уротелия продолжают быть химиотерапевтические режимы на основе цисплатина [4]. Однако по данным литературы до 50% больных не подходят для назначения данной терапии [5]. Ситуация с лечением изменилась с появлением иммунотерапевтических анти-PD-L1 препаратов [7]. Сейчас для назначения иммунотерапии в первой линии распространенного уротелиального рака пациентам, которые не могут перенести ципсплатин, рекомендовано проведение PD-L1 диагностики. Для остальных групп пациентов диагностика PD-L1 не требуется (при невозможности проведения любой платиносодержащей химиотерапии и у пациентов с прогрессированием заболевания в ходе или после окончания любой платиносодержащей химиотерапии или в течение 12 месяцев после неоадъювантной или адъювантной химиотерапии).
Какой метод используется для определения экспрессии PD-L1 у пациентов с уротелиальным раком?
Экспрессия PD-L1 определяется методом иммуногистохимии. Для этих целей используется диагностический набор Ventana PD-L1 (SP142) Assay (Ventana Medical Systems, Inc.). Для тестирования используется ткань опухоли, фиксированная в формалине и залитая в парафиновый блок. PD-L1 статус у пациентов с уротелиальной карциномой определяется как часть площади опухоли, занятая PD-L1 экспрессирующими иммунными клетками, инфильтрирующими опухоль, любой интенсивности окрашивания.
Рисунок 3. Окрашивание опухолевых и иммунокомпетентных клеток, инфильтрирующих опухоль, с помощью ИГХ-анализа VENTANA PD-L1 (SP142).
Рисунок 4. Окрашивание иммунокомпетентных клеток, инфильтрирующих опухоль, с помощью ИГХ-анализа VENTANA PD-L1 (SP142).
Определение уровня экспрессии PD-L1 иммуногистохимическим методом позволяет выделить группу пациентов для назначения анти-PD-L1 терапии.
Какой уровень PD-L1 экспрессии является основанием для назначения иммуннотерапии при уротелиальном раке?
Наличие у пациентов экспрессии PD-L1 ≥5% на иммунокомпетентных клетках, инфильтрирующих ткань уротелиальной карциномы, по данным клинических исследований ассоциирована с увеличением частоты объективного ответа на иммунную терапию.
ТНРМЖ: методы определения экспрессии PD-L1
Тройной негативный рак молочной железы – самая агрессивная форма среди рака молочной железы [4]. Традиционно применяемая химиотерапия не позволяла достичь значимого увеличения продолжительности жизни свыше медианы в 18 месяцев. Появление анти-PD-L1 терапии, с одной стороны, позволило преодолеть медиану общей выживаемости в 2 года, а с другой стороны – для назначения терапии необходимо выделить группу PD-L1 позитивных пациентов. В отличие от уротелиального рака, назначение анти-PD-L1 терапии обязательно требует тестирования пациенток с тройным негативным раком молочной железы.
Какой метод используется для определения экспрессии PD-L1 у пациентов с ТНРМЖ?
При определении статуса PD-L1 для решения вопроса об иммунотерапии важно выбрать оптимальный метод. Тест VENTANA PD-L1 (SP142) позволяет идентифицировать пациентов с тройным негативным раком молочной железы (ТНРМЖ), которые могут получать анти-PD-L1 терпию.
Ткани пациентов с ТНРМЖ, окрашенные с использованием теста VENTANA PD-L1 (SP142), оценивают по окрашиванию инфильтрирующих опухоль иммунных клеток (IC). IC – это иммунные клетки, присутствующие в интратуморальной и прилегающей перитуморальной строме. В это понятие включены лимфоциты, макрофаги, дендритные клетки и полиморфноядерные лейкоциты. IC оценивают как долю области опухоли, которую занимают иммунные клетки с окрашиванием PD-L1 любой интенсивности.
Какой уровень PD-L1 экспрессии является основанием для назначения иммунной терапии при ТНРМЖ?
Наличие у пациентов экспрессии PD-L1 ≥1% на иммунокомпетентных клетках, инфильтрирующих ткань опухоли, по данным клинических исследований ассоциирована с увеличением общей выживаемости, выживаемости без прогрессирования и частоты объективного ответа на иммунную терапию.
О программе определения экспрессии PD-L1
Для того, чтобы отправить материал на диагностику, вы должны быть зарегистрированным пользователем. Если у вас уже есть логин и пароль, то повторная регистрация не требуется.
Если вы новый пользователь, пожалуйста, пройдите процедуру регистрации.
Анти-HER2 терапия в лечении рака молочной железы
Анти-HER2 терапия в лечении рака молочной железы
Процессы роста и размножения всех клеток в организме находятся под жестким регулирующим контролем генов, которые способных запускать или останавливать их. В норме в организме поддерживается баланс между появлением новых клеток и гибелью старых. В опухолевых клетках процессы размножения клеток выходят из под контроля. Зачастую это происходит по причине возникновения «сбоев» в работе определенных генов, играющих наиболее важную роль в контроле над делением клеток.
HER2 (аббревиатура от английского human epidermal growth factor receptor 2 – рецептор фактора роста эпидермиса) является одним из таких генов. Этот ген может также обозначаться как «HER2-neu» или «ERBB2», эти названия являются синонимами. Его неправильная работа обнаруживается во многих случаях развития рака молочной железы и приводит к активной выработке в клетках одноименного белка (HER2), что заставляет клетки быстро делиться. Когда в клетке образуется избыточное количество белка HER2, говорят об амплификации этого гена. Амплификация HER2 обнаруживается примерно у 25% пациенток с диагнозом рака молочной железы. Её наличие приводит к повышению агрессивности опухолевых клеток. Вследствие высокой важности знания HER2-статуса опухоли, определение наличия амплификации HER2 является или избыточной выработки белка HER2 является одним из стандартных методов обследования, и проводится у всех пациенток с диагнозом рака молочной железы. Кроме того, в ряде исследований была продемонстрирована клиническая значимость выработки HER2 при раке желудка, по этой причине препараты, подавляющие активность этого белка также применяются для лечения рака желудка.
В чем особенности HER2-положительного рака молочной железы?
Изначально HER2-позитивный рак молочной железы был одним из наиболее агрессивных разновидностей этого заболевания, который характеризовался очень быстрым темпом роста опухоли, высоким риском развития рецидива болезни и появления отдаленных метастазов. Тем не менее, в настоящее время разработано множество препаратов, подавляющих активность этого белка (см. ниже). Они продемонстрировали высокую эффективность в лечении HER2-положительного рака молочной железы, превратив этот подтип рака в один из относительно благоприятных вариантов заболевания. Проведение целенаправленной («таргетной») терапии, блокирующей активность HER2, позволяет значительно повысить эффективность лечения и резко снизить риск развития рецидива рака молочной железы или добиться длительного контроля над болезнью в случае лечения её поздних стадий.
Кому назначаются препараты, блокирующие активность HER2?
Необходимо отметить, что применение препаратов, блокирующих активность HER2, целесообразно только в том случае, если в опухоли есть повышенная выработка этого белка вследствие наличия амплификации гена HER2. Если она отсутствует, раковые клетки не вырабатывают этот белок, следовательно, назначение препаратов, блокирующих активность этого белка не приведет к желаемому результату. По этой причине перед началом лечения всем пациенткам с диагнозом рака молочной железы перед началом лечения проводится специальное обследование, направленное на определение повышенной выработки HER2. Эта информация критически важна для правильного лечения рака молочной железы.
Как определяется HER2 статус опухоли?
В процессе диагностики рака молочной железы небольшой кусочек опухолевой ткани путем биопсии забирается для проведения иммуногистохимического исследования. Как правило, одновременно проводится определение наличия экспрессии (выработки) опухолевыми клетками рецепторов женских половых гормонов, HER2-статуса опухолевых клеток, а также темпов её роста (индекс Ki-67). При проведении этого исследования на опухолевые клетки наносятся специальные «красители», которые окрашивают HER2 в случаях, когда он содержится в клетках в большом количестве. Иммуногистохимическое исследование оценивает наличие гиперпродукции белка HER2 опухолевыми клетками.
По результатам иммуногистохимического определения HER2 статуса опухоли может быть получен один из следующих результатов:
0 баллов – в опухоли не отмечено признаков экспрессии HER2 (результат исследования отрицательный, назначение анти-HER2 препаратов нецелесообразно);
Если по результатам иммуногистохимического исследования была выявлена выраженная экспрессия HER2 (3+), пациентке показано назначение препаратов, блокирующих активность этого белка, так как опухолевые клетки активно вырабатывают этот белок и процессы их роста зависят от его функционирования. Если результат исследования отрицательный (0 или 1+) назначение такого лечения не приведет к желаемому результату.
Получение сомнительного результата (2+) означает, что по результатам иммуногистохимического исследования достоверно определить наличие экспрессии HER2 не удалось и необходимо проведение дополнительных методов исследования, например, т.н. «флюоресцентной гибридизации in situ» (FISH) или схожего с ней метода CISH. Эти методы позволяют напрямую оценить наличие амплификации HER2. По результатам проведения этих тестов может быть получен положительный или отрицательный ответ. Положительный ответ означает, что была выявлена амплификации HER2 и целесообразно назначение анти-HER2 терапии.
Какие существуют лекарственные препараты для лечения HER2-позитивного рака молочной железы?
На данный момент разработано и внедрено в клиническую практику 4 препарата, подавляющих активность HER2. Они несколько различаются по структуре и механизму действия, а также по показаниям к применению, эти лекарства могут назначаться как в комбинации с другими препаратами, например химиотерапевтическими агентами, так и самостоятельно (в монотерапии). В этом разделе представлено краткое описание этих препаратов.
Трастузумаб – лекарственный препарат, который представляет собой белок (моноклональное антитело), сконструированный таким образом, чтобы избирательно связываться с HER2 и «закрывать» его, не давая ему возможности нормально функционировать и провоцировать процессы роста и деления опухолевых клеток. Трастузумаб является препаратом, который наиболее часто назначается пациенткам с HER2-положительным раком молочной железы. Он применяется в сочетании с химиотерапией в качестве пред- или послеоперационной терапии данного заболевания, а также для первоначального лечения поздних его поздних стадий. Препарат выпускается как в виде раствора для внутривенных капельных введений, так и в виде раствора для подкожных введений. Трастузумаб-эмтанзин (T-DM1) – комбинированный препарат, который содержит молекулы трастузумаба, соединенные с противоопухолевым препаратом эмтанзином, который оказывает губительное действие на клетки. Препарат сконструирован таким образом, что молекулы трастузумаба связываются со своей мишенью на поверхности опухолевых клеток, после чего эмтанзин проникает в них и вызывает гибель раковых клеток. Помимо лечения рака молочной железы трастузумаб также применяется для лечения рака желудка в случае выявления в опухоли гиперэкспрессии HER2. Препарат вводится внутривенно капельно.
Пертузумаб – также как и трастузумаб, пертузумаб представляет собой моноклональное антитело к HER2, однако в отличие от трастузумаба он связывается с другим участком этого белка. Препарат назначается в комбинации с трастузумабом и позволяет повысить эффективность лечения. Препарат вводится внутривенно капельно.
Лапатиниб – препарат, блокирующий сигнальный путь, который проводит сигналы от HER2. Препарат применяется для лечения пациенток, у которых было отмечено прогрессирование на фоне применения режимов лечения с использованием трастузумаба, а также для лечения HER2-положительного гормонозависимого рака молочной железы, в этом случае лапатиниб применяется в комбинации с гормонотерапией. Препарат выпускается в виде таблеток и принимается внутрь.
Указанные препараты назначаются только пациенткам с HER2-положительными опухолями (экспрессия HER2 3+ при проведении иммуногистохимического исследования или выявленная амплификация гена при проведении FISH или схожего метода исследования).
Может ли HER2 статус изменяться в процессе проведения лечения?
Необходимо отметить, что HER2 статус опухоли может меняться в процессе проведения лечения как результат изменений, происходящих в раковых клетках. Клетки опухоли ищут способ выжить на фоне проводимой терапии и постоянно изменяются. Например, в случае, если произошел рецидив исходно HER2-положительной опухоли, во вновь выявленных опухолевых очагах может отмечаться исчезновение выработки этого белка и утрата зависимости опухолевых клеток от влияния этого гена. Возможно и обратное – появление гиперэкспрессии HER2 в опухолях, которые исходно не вырабатывали этот белок. По этой причине в случае развития рецидивов или появления метастазов врач может рекомендовать повторное проведение биопсии и проведение нового тестирования для определения HER2 статуса опухоли.
Негативная реакция в опухолевых клетках что значит
Стандартизованное иммуногистохимическое исследование: рецепторный статус при раке молочной железы (PR, ER, ki67, Her2 neu). Выполняется только при наличии готового микропрепарата на предметном стекле и образца ткани в парафиновом блоке.
ИГХ-исследование (РЭ, РП, Her2/neu, Ki-67), иммуногистохимический анализ рецепторного статуса рака молочной железы.
IHC (ImmunoHistoChemistry) Test for Breast Cancer Receptor Status (ER, PR, HER2, Ki67), HER2 Overexpression by IHC, Estrogen Receptors, Progesterone Receptors, ER and PR Status, Estrogen and Progesterone Receptor Status.
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Парафиновый блок с биоптатом образования молочной железы. Ткань первичной опухоли может быть получена с помощью толстоигольной биопсии, а также инцизионных и эксцизионных хирургических вмешательств. Для выявления метастазов на биопсию могут быть взяты ткани из стенки грудной клетки, регионарных лимфоузлов или отдаленных органов.
Общая информация об исследовании
Современные принципы и стратегии лечения рака молочной железы основываются, в том числе, на результатах оценки рецепторного статуса и пролиферативного потенциала опухолевых клеток. Клетки опухоли обладают способностью вырабатывать и располагать на своей поверхности специальные белки – рецепторы, стимуляция которых приводит к запуску клеточного деления и росту опухоли. Подобные рецепторы способны связываться с веществами, присутствующими в организме в норме и исходно никак не связанными с развитием злокачественного новообразования. Согласно актуальным клиническим рекомендациям, для рака молочной железы имеет значение наличие на опухолевых клетках следующих рецепторов, различные комбинации которых называются рецепторным статусом:
Рецепторы к гормонам – эстрогенам и прогестерону (ER, PR). Значительная часть опухолей молочной железы является гормонально-зависимыми, то есть их рост поддерживается и стимулируется эстрогенами и прогестероном. Опухоли с положительным гормональным рецепторным статусом хорошо отвечают на терапию аналогами гормонов (тамоксифен), которые блокируют соответствующие рецепторы – связываются с ними, но не вызывают активации внутриклеточных процессов и не дают рецептору впоследствии связаться с гормоном. Таким образом, исследование продукции опухолью ER и PR позволяет определить ее чувствительность к этим препаратам.
Рецептор второго типа к человеческому эпидермальному фактору роста (human epidermal growth factor receptor 2 – HER2/neu). В клетках некоторых опухолей молочной железы имеет место повышенная выработка данного рецепторного белка, который, соединяясь с естественным фактором роста, запускает в опухолевой клетке процесс деления. Общее число пациенток с HER2-положительным раком молочной железы составляет от 15% до 20%. Определение HER2/neu имеет не только прогностическое значение (такие опухоли обычно прогрессируют быстрее и имеют более агрессивное клиническое развитие), но и позволяет оценить возможность применения таргетных лекарственных препаратов – моноклональных антител к рецептору HER2 – трастузумаб (герцептин), лапатиниб, пертузумаб. Кроме того, HER2-позитивные опухоли резистентны к тамоксифену.
Пролиферативная активность – показатель способности опухолевых клеток к неограниченному делению, которое является основным фактором биологической агрессивности опухоли. Процесс деления сопровождается появлением в клетке определенных белков, один из которых – Ki-67. Он не продуцируется в клетках в состоянии покоя, что позволяет использовать его как маркер пролиферативной активности опухоли. Определение уровня Ki-67 имеет важное прогностическое значение, так как наибольшей пролиферативной активностью обладают опухоли из наименее зрелых и дифференцированных клеток.
Все указанные выше маркеры могут быть выявлены при иммуногистохимическом исследовании биоптата или операционного материала опухоли. Для анализа из готового парафинового блока с помощью специального микроножа нарезают тончайшие срезы, которые затем прикрепляют к предметным стеклам и красят рутинными красителями, чтобы было возможно отличить клетки друг от друга и от межклеточного вещества. Затем срезы на стеклах окрашиваются растворами антител, меченных флюоресцирующими метками, специфичных к одному из исследуемых рецепторов. Если в опухолевой клетке присутствует искомый рецептор, антитела связываются с ним и при просмотре стекла под специальным микроскопом можно увидеть флюоресценцию, что будет свидетельствовать о положительном результате теста. Кроме того, при просмотре среза врач-морфолог сможет увидеть, что окрашенный маркер располагается в ядре, клеточном веществе или на оболочке опухолевых клеток. Количество применяемых растворов с антителами соответствует количеству маркеров, которые исследуются в образце. Степень флюоресценции и процент клеток, в которых она есть, лежат в основе интерпретации результатов иммуногистохимического анализа и подробнее описаны в соответствующем разделе.
Для чего используется исследование?
Когда назначается исследование?
Что означают результаты?
При интерпретации результатов иммуногистохимического определения рецепторного статуса стероидных гормонов (эстрогенов и прогестерона) в опухолях молочной железы следует оценивать не только процент окрашенных антителами клеток, но и интенсивность окрашивания. Оба эти параметра учитываются в шкале Allred, где процент позитивных клеток оценивается от 0 до 5 баллов, а интенсивность окрашивания от 0 до 3. Сумма двух показателей является итоговым баллом, по которому определяется позитивность опухоли по рецепторному статусу: 0-2 негативная, 3-8 позитивная. Общий балл 3 по этой шкале соответствует 1-10% окрашенных клеток и является минимальным позитивным результатом, когда назначение гормональной терапии может иметь эффективность.
Иногда рецепторный статус определяется исключительно по проценту клеток с окрашенными ядрами. В таких случаях NCCN рекомендует считать позитивными все опухоли, где есть более 1% позитивных клеток.
При интерпретации окраски на рецептор HER2/neu учитывают только мембранное окрашивание (окрашивание клеточной оболочки), которое оценивают по шкале от 0 до +3:
результат 0 и +1 считается HER2-негативным;
+2 – пограничный результат, при нем по данным иммуногистохимического исследования нельзя судить о наличии на поверхности клеток рецептора HER2-neu, необходимо проведение FISH- или CISH-исследования;
+3 – положительный результат – таргетная терапия анти-HER2 препаратами будет эффективна.
Согласно классификации St. Gallen Consensus (2009), низким индексом пролиферативной активности считается уровень Ki-67 менее 15%, средним – 16-30%, а высоким – более 30%.
Что может влиять на результат?
Гистологическое исследование биопсийного материала образования молочной железы
Цитологическое исследование пунктатов молочной железы
Определение HER2 статуса опухоли методом FISH
Определение HER2 статуса опухоли методом CISH
Кто назначает исследование?
Онколог, маммолог, онкогинеколог.
Dana Carmen Zaha. Significance of immunohistochemistry in breast cancer. World Journal of Clinical Oncology, 2014; 5(3): 382-392.
NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology: Breast Cancer. Version 3.2017 – November 10, 2017. Available at www.nccn.org.
Клиническая лабораторная диагностика: национальное руководство: в 2 т. – T. I / Под ред. В. В. Долгова, В. В. Меньшикова. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. С. 658-660.
В. Ф. Семиглазов, Р. М. Палтуев, В. В. Семиглазов, Г. А. Дашян, Т. Ю. Семиглазова, П. В. Криворотько, К. С. Николаев. Общие рекомендации по лечению раннего рака молочной железы St. Galle- 2015, адаптированные экспертами Российского общества онкомаммологов. Опухоли женской репродуктивной системы, 2015; 3: 43-60.