Диагностика перед иммунотерапией: зачем определять PD-L1 и другие биомаркеры

Иммунотерапия открыла новую эру в лечении онкологических заболеваний, предлагая уникальный механизм борьбы с опухолью – активацию собственных защитных сил организма. Однако успех такого лечения во многом зависит от тщательной предварительной диагностики, позволяющей точно определить, насколько эффективной будет иммунотерапия для конкретного пациента. Определение лиганда 1 запрограммированной клеточной смерти (PD-L1) и других биомаркеров является критически важным шагом, который помогает врачам выбрать наиболее подходящий вариант терапии, спрогнозировать ее эффективность и минимизировать риски нежелательных реакций.

Почему так важна диагностика перед иммунотерапией рака

Диагностика перед назначением иммунотерапии рака — это не просто формальность, а фундаментальный этап персонализированного подхода к лечению. Суть иммунотерапии заключается в том, чтобы "разбудить" иммунную систему пациента, научив ее распознавать и уничтожать злокачественные клетки. Однако опухоли умеют "прятаться" от иммунного ответа, используя различные механизмы, одним из которых является активация иммунных контрольных точек. Именно для понимания этих механизмов и выбора наиболее эффективного лечения проводится обширное тестирование. Без такой диагностики есть риск назначить лечение, которое не только не принесет пользы, но и может вызвать серьезные побочные эффекты, потеряв при этом драгоценное время для поиска альтернативных методов лечения.

Современные методы диагностики позволяют выявить специфические особенности опухоли, которые делают ее более или менее чувствительной к иммунотерапии. Это позволяет онкологам не только определить показания к назначению иммунотерапевтических препаратов, но и иногда предсказать вероятность ответа на лечение. Такой подход минимизирует риски неэффективной терапии и помогает сохранить качество жизни пациента, избегая лишних процедур и ненужных токсических воздействий.

PD-L1: ключевой биомаркер ответа на иммунотерапию

Лиганд 1 запрограммированной клеточной смерти, или PD-L1, является одним из наиболее изученных и широко используемых биомаркеров для прогнозирования ответа на иммунотерапию. PD-L1 — это белок, который экспрессируется (вырабатывается) на поверхности опухолевых клеток, а также на некоторых иммунных клетках. Когда PD-L1 связывается с рецептором запрограммированной клеточной смерти (PD-1) на Т-лимфоцитах (иммунных клетках), он посылает сигнал, подавляющий их активность, тем самым "отключая" иммунный ответ против опухоли.

Иммунотерапевтические препараты, называемые ингибиторами контрольных точек, блокируют это взаимодействие PD-1/PD-L1. Блокируя PD-L1 на опухолевых клетках или PD-1 на Т-лимфоцитах, эти препараты "снимают тормоз" с иммунной системы, позволяя ей атаковать опухоль. Чем выше уровень экспрессии PD-L1 на опухолевых клетках или иммунных клетках в микроокружении опухоли, тем выше вероятность того, что опухоль использует этот механизм для уклонения от иммунитета, и, следовательно, тем более вероятно, что блокировка этого пути будет эффективной. Однако даже при низкой экспрессии PD-L1 или ее отсутствии иммунотерапия может быть эффективной при некоторых видах рака, что указывает на сложность и многофакторность механизмов противоопухолевого иммунитета.

Как оценивают PD-L1 статус: методы и интерпретация

Оценка статуса лиганда 1 запрограммированной клеточной смерти (PD-L1) проводится преимущественно методом иммуногистохимического исследования (ИГХ), которое позволяет обнаружить наличие и количество белка PD-L1 на поверхности клеток опухоли и окружающих иммунных клеток. Этот анализ выполняется на образцах опухолевой ткани, полученных во время биопсии или хирургической операции. Это означает, что для большинства пациентов не требуется проведение отдельной инвазивной процедуры специально для этого анализа, так как используется уже имеющийся материал.

Процесс оценки включает следующие этапы:

• Получение образца ткани: Опухолевая ткань берется путем биопсии или во время операции.
• Подготовка образца: Ткань фиксируется, обрабатывается и заливается парафином, затем из парафинового блока нарезаются тонкие срезы.
• Иммуногистохимическое окрашивание: На срезы наносятся специфические антитела, которые связываются с белком PD-L1. При последующей реакции окрашиваются только те клетки, на которых экспрессируется PD-L1.
• Микроскопическое исследование и оценка: Врач-патоморфолог под микроскопом оценивает процент окрашенных опухолевых клеток и/или иммунных клеток. Существуют различные системы подсчета, которые зависят от вида опухоли и используемого иммунотерапевтического препарата.

Наиболее распространенные системы оценки включают:

• Показатель процентного содержания опухолевых клеток (TPS, Tumor Proportion Score): Отражает процент опухолевых клеток, экспрессирующих PD-L1. Например, TPS ≥ 1% или TPS ≥ 50%.
• Комбинированный показатель позитивности (CPS, Combined Positive Score): Учитывает экспрессию PD-L1 как на опухолевых клетках, так и на инфильтрирующих иммунных клетках (лимфоцитах, макрофагах) относительно общего числа жизнеспособных опухолевых клеток.
• Показатель инфильтрирующих иммунных клеток (IC, Immune Cells Score): Оценивает процент иммунных клеток, экспрессирующих PD-L1, в микроокружении опухоли.

Интерпретация результатов статуса лиганда 1 запрограммированной клеточной смерти (PD-L1) имеет решающее значение для выбора лечения. Высокий показатель PD-L1, как правило, свидетельствует о большей вероятности ответа на иммунотерапию. Однако важно помнить, что порог позитивности может различаться для разных видов рака и конкретных иммунотерапевтических препаратов. Например, при некоторых формах рака легкого для назначения монотерапии может требоваться TPS ≥ 50%, тогда как при других диагнозах достаточно TPS ≥ 1%. Важно обсудить результаты со своим лечащим врачом-онкологом, который учитывает всю клиническую картину, тип опухоли и актуальные клинические рекомендации.

Микросателлитная нестабильность MSI и дефицит репарации неспаренных нуклеотидов dMMR

Микросателлитная нестабильность (MSI) и дефицит репарации неспаренных нуклеотидов (dMMR) представляют собой другие важные биомаркеры, которые определяются перед началом иммунотерапии, особенно при колоректальном раке и некоторых других солидных опухолях. Эти биомаркеры связаны с нарушениями в системе репарации ДНК — механизме, который исправляет ошибки, возникающие во время копирования генетического материала.

Микросателлиты — это короткие повторяющиеся последовательности ДНК, которые подвержены ошибкам при копировании. В норме система репарации неспаренных нуклеотидов исправляет эти ошибки. Микросателлитная нестабильность (MSI) возникает, когда система репарации неспаренных нуклеотидов (MMR) не работает должным образом, что приводит к накоплению большого количества ошибок в микросателлитных регионах ДНК опухолевых клеток. Это указывает на дефицит репарации неспаренных нуклеотидов (dMMR).

Опухоли с высокой микросателлитной нестабильностью (MSI-High) или дефицитом репарации неспаренных нуклеотидов (dMMR) обладают особыми характеристиками, которые делают их более чувствительными к иммунотерапии. Из-за многочисленных мутаций в этих опухолях образуется большое количество аномальных белков, которые иммунная система легче распознает как чужеродные. Это создает "горячее" микроокружение опухоли с высокой степенью иммунной инфильтрации, что делает опухоль идеальной мишенью для ингибиторов контрольных точек. Пациенты с такими опухолями часто демонстрируют выдающийся ответ на иммунотерапию, независимо от уровня экспрессии PD-L1, что делает определение MSI/dMMR критически важным для принятия решения о лечении.

Диагностика микросателлитной нестабильности (MSI) и дефицита репарации неспаренных нуклеотидов (dMMR) проводится с использованием молекулярно-генетических методов.

• Иммуногистохимическое исследование (ИГХ): Позволяет оценить наличие или отсутствие белков системы репарации неспаренных нуклеотидов (MMR) в опухолевых клетках (например, MLH1, MSH2, MSH6, PMS2). Отсутствие экспрессии одного или нескольких из этих белков свидетельствует о дефиците репарации неспаренных нуклеотидов (dMMR). Это косвенный, но очень надежный метод.
• Полимеразная цепная реакция (ПЦР): Используется для прямого выявления изменений в длине микросателлитных последовательностей в ДНК опухоли по сравнению с нормальной тканью. Обнаружение таких изменений подтверждает наличие микросателлитной нестабильности (MSI-High).
• Секвенирование нового поколения (NGS): Этот метод позволяет одновременно анализировать множество генов и участков ДНК, включая микросателлиты, и определять опухолевую мутационную нагрузку, которая часто коррелирует с MSI.

Результаты этих тестов помогают онкологу принять решение о назначении иммунотерапии, поскольку опухоли с высокой микросателлитной нестабильностью (MSI-High) или дефицитом репарации неспаренных нуклеотидов (dMMR) являются одними из наиболее отвечающих на этот вид лечения.

Опухолевая мутационная нагрузка TMB: показатель большого числа мутаций

Опухолевая мутационная нагрузка, или TMB (Tumor Mutational Burden), представляет собой еще один перспективный биомаркер, используемый для прогнозирования ответа на иммунотерапию. Этот показатель отражает общее количество соматических мутаций (изменений в ДНК, приобретенных в течение жизни) в опухолевых клетках. Высокая опухолевая мутационная нагрузка (TMB-High) означает, что опухоль содержит большое количество генетических ошибок.

Почему это важно для иммунотерапии? Каждая мутация потенциально может привести к образованию аномальных белков, называемых неоантигенами. Чем больше мутаций, тем больше неоантигенов вырабатывает опухоль. Эти неоантигены являются уникальными для опухолевых клеток и отсутствуют в здоровых тканях, что делает их идеальными мишенями для распознавания иммунной системой. При высокой опухолевой мутационной нагрузке (TMB-High) иммунная система имеет больше "зацепок" для идентификации и атаки на злокачественные клетки. В результате, опухоли с высокой TMB чаще демонстрируют выраженный и длительный ответ на иммунотерапию ингибиторами контрольных точек, поскольку иммунная система становится более "видимой" для опухоли.

Определение опухолевой мутационной нагрузки (TMB) осуществляется с помощью методов секвенирования нового поколения (NGS), которые позволяют одновременно анализировать сотни или тысячи генов в ДНК опухоли.

Этапы определения опухолевой мутационной нагрузки (TMB):

• Получение образца: Как правило, используется опухолевая ткань, полученная при биопсии или операции. В некоторых случаях возможно определение TMB по образцу крови (жидкая биопсия), но тканевый анализ считается более точным.
• Выделение ДНК: Из образца опухоли выделяется генетический материал.
• Секвенирование: ДНК анализируется с использованием панелей для секвенирования нового поколения (NGS), которые охватывают множество генов, часто ассоциированных с раком.
• Биоинформатический анализ: Полученные данные обрабатываются с помощью сложных компьютерных программ для подсчета общего количества соматических мутаций на мегабазу ДНК.

Высокая опухолевая мутационная нагрузка (TMB-High) ассоциируется с повышенной вероятностью ответа на иммунотерапию при различных видах рака, включая рак легкого, меланому, некоторые виды колоректального рака. Однако определение порогового значения для TMB-High, которое предсказывает наилучший ответ на терапию, может варьироваться в зависимости от типа опухоли и используемых препаратов. Обсуждение результатов теста на опухолевую мутационную нагрузку с вашим онкологом поможет определить, является ли иммунотерапия оптимальным вариантом лечения в вашем случае.

Другие биомаркеры: индивидуальный подход к каждому пациенту

Помимо таких ключевых биомаркеров, как лиганд 1 запрограммированной клеточной смерти (PD-L1), микросателлитная нестабильность (MSI) и опухолевая мутационная нагрузка (TMB), существует ряд других молекулярных и клеточных показателей, которые также могут играть роль в прогнозировании эффективности иммунотерапии и подборе индивидуального плана лечения. Хотя они не всегда используются в рутинной практике столь же широко, как основные, их исследование может быть показано в определенных клинических ситуациях.

Среди таких дополнительных биомаркеров можно выделить:

• Мутации в генах BRAF, NTRK и других: При некоторых видах рака (например, меланоме, раке легкого, опухолях щитовидной железы) наличие определенных мутаций, таких как BRAF V600E или слияния NTRK, является показанием для таргетной терапии. Однако эти мутации могут также влиять на чувствительность к иммунотерапии или использоваться в комбинации с ней.
• Инфильтрация опухоли лимфоцитами (TILs, Tumor-Infiltrating Lymphocytes): Наличие большого количества иммунных клеток, проникающих в опухолевую ткань, часто коррелирует с лучшим ответом на иммунотерапию. Патоморфологи могут оценить плотность и тип инфильтрирующих лимфоцитов при стандартном гистологическом исследовании.
• Экспрессия генов, связанных с сигнальными путями иммунитета: Некоторые исследования показывают, что анализ экспрессии целых панелей генов, участвующих в иммунном ответе, может дать более полное представление о "иммунологическом портрете" опухоли и ее чувствительности к терапии. Этот метод пока чаще используется в научных исследованиях, но активно внедряется в практику.
• Активность пути интерферона-гамма: Этот цитокин играет ключевую роль в противоопухолевом иммунитете. Маркеры, связанные с активацией пути интерферона-гамма, могут указывать на благоприятный прогноз ответа на иммунотерапию.
• Состав микробиома кишечника: Некоторые исследования показывают, что бактериальный состав кишечника может влиять на эффективность иммунотерапии и риск развития побочных эффектов. Этот аспект активно изучается.

Таблица: Основные биомаркеры для подбора иммунотерапии и методы их определения

Эти дополнительные тесты помогают врачу составить наиболее полную картину особенностей опухоли и выбрать максимально персонализированный и эффективный подход к лечению, учитывая все доступные опции.

Как получить направление на диагностику и что ожидать

Если вам или вашим близким предстоит иммунотерапия, вполне естественно возникает вопрос о том, как проходит необходимая диагностика. Первым и самым важным шагом является консультация с врачом-онкологом. Именно он, исходя из типа вашего онкологического заболевания, его стадии и предшествующего лечения, определит перечень необходимых исследований.

Большинство анализов на биомаркеры, такие как определение лиганда 1 запрограммированной клеточной смерти (PD-L1), микросателлитной нестабильности (MSI) или опухолевой мутационной нагрузки (TMB), проводятся на уже имеющемся биопсийном или операционном материале опухоли. Это означает, что в большинстве случаев не потребуется проводить новую инвазивную процедуру специально для этих целей. Врач просто направит архивные блоки или стекла из патологоанатомического отделения в специализированную лабораторию для дополнительного исследования.

Если же архивного материала недостаточно или его качество не позволяет провести все необходимые тесты, может быть рекомендована повторная биопсия. Это решение всегда принимается индивидуально, после тщательной оценки всех рисков и пользы.

Что касается сроков, то выполнение таких высокотехнологичных анализов занимает определенное время — обычно от одной до нескольких недель, в зависимости от сложности исследования и загруженности лаборатории. В течение этого периода очень важно поддерживать связь с вашим лечащим врачом и командой клиники, чтобы быть в курсе хода диагностики и сроков получения результатов. Понимание этих этапов поможет снизить тревогу и подготовиться к дальнейшим шагам.

Что означают результаты диагностики: план дальнейших действий

Получение результатов диагностических исследований перед иммунотерапией — это ключевой момент, который определяет дальнейший план лечения. Важно понимать, что результаты редко бывают однозначно "хорошими" или "плохими", скорее они дают ценную информацию для персонализации терапии.

Когда результаты анализов готовы, ваш лечащий врач-онколог подробно объяснит их значение в контексте вашего заболевания.

• Если выявлена высокая экспрессия PD-L1, высокая микросателлитная нестабильность (MSI-High), дефицит репарации неспаренных нуклеотидов (dMMR) или высокая опухолевая мутационная нагрузка (TMB-High): Эти результаты, как правило, указывают на высокую вероятность успешного ответа на иммунотерапию. Врач предложит оптимальный режим иммунотерапии – это может быть монотерапия одним иммуноонкологическим препаратом или комбинация нескольких. Это обнадеживающие показатели, так как они свидетельствуют о том, что ваша опухоль, вероятно, будет хорошо реагировать на активацию вашей собственной иммунной системы.
• Если показатели биомаркеров низкие или отрицательные: Это не означает, что иммунотерапия полностью исключена, но требует более тщательного подхода. При некоторых видах рака иммунотерапия может быть эффективна и при низких уровнях биомаркеров, особенно в комбинации с химиотерапией или другими методами лечения. В других случаях низкие показатели могут указывать на необходимость рассмотреть альтернативные методы лечения, такие как таргетная терапия, химиотерапия, лучевая терапия или участие в клинических исследованиях. Это тоже ценная информация, которая помогает избежать неэффективного лечения и направить усилия в наиболее перспективное русло.

В любом случае, главное — это открытое и доверительное общение с вашим онкологом. Онкологический консилиум, состоящий из нескольких специалистов, может коллегиально рассмотреть ваш случай, учитывая все факторы: тип опухоли, стадию заболевания, общее состояние здоровья, предпочтения пациента и, конечно, результаты молекулярно-генетических исследований. Цель всех этих диагностических шагов – выбрать тот путь лечения, который даст наилучшие шансы на успех и позволит сохранить максимально возможное качество жизни.

Список литературы

1. Практические рекомендации по лекарственному лечению злокачественных опухолей Российского общества клинической онкологии (RUSSCO). Ежегодные обновления.
2. NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology (NCCN Guidelines®). Национальная всеобщая онкологическая сеть. Актуальные версии по различным нозологиям.
3. ESMO Clinical Practice Guidelines (Европейское общество медицинской онкологии). Актуальные рекомендации по диагностике и лечению рака.
4. Ярилин А. А. Иммунология: Учебник. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. — 752 с.
5. Robbins and Cotran Pathologic Basis of Disease. 10th Edition. Edited by Vinay Kumar, Abul K. Abbas, Jon C. Aster. Elsevier, 2020.