Механизмы резистентности гастроинтестинальных стромальных опухолей к иматинибу

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В обзоре описаны современные представления о механизмах развития первичной и вторичной (приобретенной) резистентности гастроинтестинальных стромальных опухолей к таргетному препарату «Иматиниб». Гастроинтестинальные стромальные опухоли представляют собой мезенхимальные новообразования желудочно-кишечного тракта, которые берут начало от интерстициальных клеток Кахала (Каяля) или их плюрипотентных клеток-предшественников. До 85 % гастроинтестинальных стромальных опухолей имеют мутации в гене KIT, приводящие к лиганд-независимой активации этой тирозинкиназы. Иматиниб является ингибитором KIT-тирозинкиназы, которая в 70-85 % случаев гиперэкспрессирована на мембране клеток гастроинтестинальных стромальных опухолей. Несмотря на высокую эффективность применения иматиниба у больных с гастроинтестинальной стромальной опухолью, до 15 % пациентов не отвечают на данную терапию, а более чем у 50 % пациентов после проведения таргетной терапии иматинибом в течения 2-х лет развивается устойчивость к данному препарату. Механизмы развития первичной резистентности обусловлены в основном мутационным статусом генов KIT, PDGFRA и, реже, мутациями в генах SDH, NF1, BRAF, PI3K3CA, CBL и KRAS. Механизмы формирования вторичной резистентности опухолевых клеток к иматинибу могут быть обусловлены не только появлением вторичных мутаций в генах KIT и PDGFRA, но и потерей экспрессии KIT, сочетающейся с гиперэкспрессией рецепторных и нерецепторных тирозинкиназ (MET, AXL, FGFR2α, FAK и др.). Также альтернативные механизмы вторичной резистентности могут быть связаны с мутациями гена BRAF.

Об авторах

Айгуль Рафиковна Галембикова

Казанский государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: ailuk000@mail.ru
г. Казань, Россия

Сергей Васильевич Бойчук

Казанский государственный медицинский университет

Email: ailuk000@mail.ru
г. Казань, Россия

Список литературы

  1. Greenson J.K. Gastrointestinal Stromal Tumors and Other Mesenchymal Lesions of the Gut. Mod. Pathol. 2003; 16 (4): 366-375. doi: 10.1097/01.MP.0000062860.60390.C7.
  2. Mazur M.T., Clark H.B. Gastric stromal tumors: reappraisal of histogenesis. Am. J. Surg. Pathol. 1983; 7: 507-519. doi: 10.1097/00000478-198309000-00001.
  3. Miettinen M. Gastrointestinal stromal tumors. An immunohistochemical study of cellular differentiation. Am. J. Clin. Pathol. 1988; 89 (5): 601-610. doi: 10.1093/ajcp/89.5.601.
  4. Bauer S., Duensing A., Demetri G.D., Fletcher J.A. KIT oncogenic signaling mechanisms in imatinib-resistant gastrointestinal stromal tumor: PI3-kinase/AKT is a crucial survival pathway. Oncogene. 2007; 26: 7560-7568. doi: 10.1038/sj.onc.1210558.
  5. Rönnstrand L. Signal transduction via the stem cell factor receptor с-Kit. Cell Mol. Life Sci. 2004; 61 (19-2): 2535-2548. doi: 10.1007/s00018-004-4189-6.
  6. Corless C.L., Fletcher J.A., Heinrich M.C. Biology of gastrointestinal stromal tumors. J. Clin. Oncol. 2004; 22: 3813-3825. doi: 10.1200/JCO.2004.05.140.
  7. Lasota J., Miettinen M. KIT and PDGFRA mutations in gastrointestinal stromal tumors (GISTs). Semin. Diagn. Pathol. 2006; 23: 91-102. doi: 10.1053/j.semdp.2006.08.006.
  8. Miettinen M., Lasota J. Gastrointestinal stromal tumors (GISTs): definition, occurrence, pathology, differential diagnosis and molecular genetics. Pol. J. Pathol. 2003; 54: 3-24. PMID: 12817876.
  9. Sircar K., Hewlett B.R., Huizinga J.D. Interstitial cells of Cajal as precursors of gastrointestinal stromal tumors. Am. J. Surg. Pathol. 1999; 23 (4): 377-89. doi: 10.1097/00000478-199904000-00002.
  10. Chiang N.J., Chen L.T., Tsai C.R., Chang J.S. The epidemiology of gastrointestinal stromal tumors in Taiwan, 1998-2008: a nation-wide cancer registry-based study. BMC Cancer. 2014; 14: 102. doi: 10.1186/1471-2407-14-102.
  11. Coe T.M., Fero K.E., Fanta P.T., et al. Population-Based Epidemiology and Mortality of Small Malignant Gastrointestinal Stromal Tumors in the USA. J. Gastrointest. Surg. 2016; 20 (6): 1132-1140. doi: 10.1007/s11605-016-3134-y.
  12. Ma G.L., Murphy J.D., Martinez M.E., Sicklick J.K. Epidemiology of gastrointestinal stromal tumors in the era of histology codes: results of a population-based study. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2015; 24 (1): 298-302. doi: 10.1158/1055-9965.EPI-14-1002.
  13. Monges G., Bisot-Locard S., Blay J.Y., Bouvier A.M., et al. The estimated incidence of gastrointestinal stromal tumors in France. Results of PROGIST study conducted among pathologists. Bull. Cancer. 2010; 97 (3): 16-22. doi: 10.1684/bdc.2010.1041.
  14. Murphy J.D., Ma G.L., Baumgartner J.M., Madlensky L., et al. Increased risk of additional cancers among patients with gastrointestinal stromal tumors: a population-based study. Cancer. 2015; 121 (17): 2960-2967. doi: 10.1002/cncr.29434.
  15. Neuhann T.M., Mansmann V., Merkelbach-Bruse S. A novel germline KIT mutation (p.L576P) in a family presenting with juvenile onset of multiple gastrointestinal stromal tumors, skin hyperpigmentations, and esophageal stenosis. Am. J. Surg. Pathol. 2013; 37 (6): 898-905. doi: 10.1097/PAS.0b013e31827bc071.
  16. Rubin J.L., Sanon M., Taylor D.C.A., Coombs J., et al. Epidemiology, survival, and costs of localized gastrointestinal stromal tumors. Int. J. Gen. Med. 2011; 4: 121-130. doi: 10.2147/IJGM.S16090.
  17. Мазуренко Н.Н., Цыганова И.В. Молекулярногенетические особенности и маркеры гастроинтестинальных стромальных опухолей. Успехи молекулярной онкологии. 2015; 2: 29-40. doi: 10.17650/2313-805X.2015.2.2.29-40.
  18. Heinrich M.C., Corless C.L., Demetri G.D., Blanke C.D., et al. Kinase mutations and imatinib response in patients with metastatic gastrointestinal stromal tumor. J. Clin. Oncol. 2003; 21 (23): 4342-4349. doi: 10.1200/JCO.2003.04.190.
  19. Edmonson J.H., Marks R.S., Buckner J.C., Mahoney M.R. Contrast of response to dacarbazine, mitomycin, doxorubicin, and cisplatin (DMAP) plus GM-CSF between patients with advanced malignant gastrointestinal stromal tumors and patients with other advanced leiomyosarcomas. Cancer Invest. 2002; 20 (5-6): 605-612. doi: 10.1081/CNV-120002485.
  20. Ryan D.P., Puchalski T., Supko J.G., Harmon D., et al. A phase II and pharmacokinetic study of ecteinascidin 743 in patients with gastrointestinal stromal tumors. Oncologist. 2002; 7 (6): 531-538. doi: 10.1634/theoncologist.7-6-531.
  21. Trent J.C., Beach J., Burgess M.A., Papadopolous N., et al. A two-arm phase II study of temozolomide in patients with advanced gastrointestinal stromal tumors and other soft tissue sarcomas. Cancer. 2003; 98 (12): 2693-2699. doi: 10.1002/cncr.11875.
  22. Sicklick J.K., Lopez N.E. Optimizing surgical and imatinib therapy for the treatment of gastrointestinal stromal tumors. J. Gastrointest. Surg.2013; 17 (11): 1997-2006. doi: 10.1007/s11605-013-2243-0.
  23. Mussi C., Schildhaus H.U., Gronchi A., et al. Therapeutic consequences from molecular biology for gastrointestinal stromal tumor patients affected by neurofibromatosis type 1. Clin. Cancer Res. 2008; 14 (14): 4550-4555. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-08-0086.
  24. Gramza A.W., Corless C.L., Heinrich M.C. Resistance to tyrosine kinase inhibitors in gastrointestinal stromal tumors. Clin. Cancer Res. 2009; 15: 7510-7518. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-09-0190.
  25. Verweij J., Casali P.G., Zalcberg J., et al. Progression-free survival in gastrointestinal stromal tumours with high-dose imatinib: randomised trial. Lancet. 2004; 364 (9440): 1127-1134. doi: 10.1016/S0140-6736(04)17098-0.
  26. Benjamin R.S., Debiec-Rychter M., Le Cesne A., Sleijfer S., et al. Gastrointestinal stromal tumors II: medical oncology and tumor response assessment. Semin. Oncol. 2009; 36 (4): 302-311. doi: 10.1053/j.seminoncol.2009.06.003.
  27. Corless C.L., Barnett C.M., Heinrich M.C. Gastrointestinal stromal tumours: Origin and molecular oncology. Nature Reviews Cancer. 2011; 11 (12): 865-878. doi: 10.1038/nrc3143.
  28. Debiec-Rychter M., Sciot R., Le Cesne A., Schlemmer M., et al. KIT mutations and dose selection for imatinib in patients with advanced gastrointestinal stromal tumours. Eur. J. Cancer. 2006; 42 (8): 1093-1103. doi: 10.1016/j.ejca.2006.01.030.
  29. Heinrich M.C., Owzar K., Corless C.L., Hollis D., et al. Correlation of kinase genotype and clinical outcome in the North American intergroup phase III trial of imatinib mesylate for treatment of advanced gastrointestinal stromal tumor: CALGB 150105 study by Cancer and Leukemia Group B and Southwest Oncology Group. J. Clin. Oncol. 2008; 26 (33): 5360-5367. doi: 10.1200/JCO.2008.17.4284.
  30. Heinrich M.C., Corless C.L., Blanke C.D., et al. Molecular correlates of imatinib resistance in gastrointestinal stromal tumors. J. Clin. Oncol. 2006; 24 (29): 4764-4774. doi: 10.1200/JCO.2006.06.2265.
  31. Corless C.L., Schroeder A., Griffith D., et al. PDGFRA mutations in gastrointestinal stromal tumors: frequency, spectrum and in vitro sensitivity to imatinib. J. Clin. Oncol. 2005; 23 (23): 5357-5364. doi: 10.1200/JCO.2005.14.068.
  32. Gopie P., Mei L. Classification of gastrointestinal stromal tumor syndromes. Endocr. Relat. Cancer. 2018; 25: 49-58. doi: 10.1530/ERC-17-0329.
  33. Agaimy A., Terracciano L.M., Dirnhofer S., et al. V600E BRAF mutations are alternative early molecular events in a subset of KIT/PDGFRA wild-type gastrointestinal stromal tumours. J. Clin. Pathol. 2009; 62 (7): 613-616. doi: 10.1136/jcp.2009.064550.
  34. Demetri G.D., von Mehren M., Antonescu C.R., DeMatteo R.P., et al. NCCN Task Force report: update on the management of patients with gastrointestinal stromal tumors. J. Natl. Compr. Canc. Netw. 2010; 2: 41-44. doi: 10.6004/jnccn.2010.0116.
  35. Blanke C.D., Rankin C., Demetri G.D., et al. Phase III randomized, intergroup trial assessing imatinib mesylate at two dose levels in patients with unresectable or metastatic gastrointestinal stromal tumors expressing the KIT receptor tyrosine kinase: S0033. J. Clin. Oncol. 2008; 26 (4): 626-632. doi: 10.1200/JCO.2007.13.4452.
  36. Antonescu C.R., Besmer P., Guo T., et al. Acquired resistance to imatinib in gastrointestinal stromal tumor occurs through secondary gene mutation. Clin. Cancer Res. 2005; 11 (11): 4182-4190. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-04-2245.
  37. Chen L.L., Trent J.C., Wu E.F., et al. A missense mutation in KIT kinase domain 1 correlates with imatinib resistance in gastrointestinal stromal tumors. Cancer Res. 2004; 64 (17): 5913-5919. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-04-0085.
  38. Wakai T., Kanda T., Hirota S., et al. Late resistance to imatinib therapy in a metastatic gastrointestinal stromal tumour is associated with a second KIT mutation. Br. J. Cancer. 2004; 90 (11): 2059-2061. doi: 10.1038/sj.bjc.6601819.
  39. Liegl B., Kepten I., Le C., et al. Heterogeneity of kinase inhibitor resistance mechanisms in GIST. J. Pathol. 2008; 216 (1): 64-74. doi: 10.1002/path.2382.
  40. Loughrey M.B., Waring P.M., Dobrovic A., et al. Polyclonal resistance in gastrointestinal stromal tumor treated with sequential kinase inhibitors. Clin. Cancer Res. 2006; 12 (20): 6205-6207. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-06-1079.
  41. Braconi C., Bracci R., Bearzi I., et al. Insulin-like growth factor (IGF) 1 and 2 help to predict disease outcome in GIST patients. Annals of Oncology. 2008; 19: 1293-1298. doi: 10.1093/annonc/mdn040.
  42. Sakamoto K., Sakurai S., Kanda T., Sakuma Y. Pleomorphic phenotypes of gastrointestinal stromal tumors at metastatic sites with or without imatinib treatment. Cancer. Sci. 2010; 101 (5): 1270-1278. doi: 10.1111/j.1349-7006.2010.01510.x.
  43. Agaram N.P., Wong G.C., Guo T., et al. Novel V600E BRAF mutations in imatinib-naive and imatinib-resistant gastrointestinal stromal tumors. Genes Chromosomes Cancer. 2008; 47: 853-359. doi: 10.1002/gcc.20589.
  44. Cohen N.А., Zeng S., Seifert A.M., et al. Pharmacological inhibition of KIT activates MET signaling in gastrointestinal stromal tumors. Cancer Res. 2015; 75 (10): 2061-2070. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-14-2564.
  45. Mahadevan D., Cooke L., Riley C., et al. A novel tyrosine kinase switch is a mechanism of imatinib resistance in gastrointestinal stromal tumors. Oncogene. 2007; 26: 3909-3919. doi: 10.1038/sj.onc.1210173.
  46. Takahashi T., Serada S., Ako M., et al. New findings of kinase switching in gastrointestinal stromal tumor under imatinib using phosphoproteomic analysis. Int. J. Cancer. 2013; 133: 2737-2743. doi: 10.1002/ijc.28282.
  47. Boichuk S., Galembikova A., Dunaev P., et al. A novel receptor tyrosine kinase switch promotes gastrointestinal stromal tumor drug resistance. Molecules. 2017; 22 (12): 2152. doi: 10.3390/molecules22122152.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© 2018 Галембикова А.Р., Бойчук С.В.

Creative Commons License

Эта статья доступна по лицензии
Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».