Co je EGFR a KRAS a jaký význam hrají v progresi kolorektálního karcinomu?

  1. EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor), synonymně též ERBB (ERythroBlastic leukemia); ERBB1; HER1 (Human epidermal growth factor Receptor), je transmembránový receptor, jehož aktivace vazbou ligandu vede ke spuštění intracelulární signální kaskády, jejímž důsledkem je ovlivnění exprese genů vedoucí, zjednodušeně řečeno, k buněčné proliferaci. Případná dysregulace této signální dráhy může tedy vést k progresi nádoru.
  2. KRAS, synonymně též K-RAS či K-ras, produkt genu KRAS (Kirsten RAt Sarcoma viral oncogene homolog), je protein s GTPázovou aktivitou, který je součástí signální kaskády EGFR. Účastní se tedy přenosu signálu od aktivovaného receptoru do jádra. Aktivační mutace tohoto genu tedy vede ke stimulaci uvedené signální dráhy nezávisle na stavu EGFR. Tato mutace se vyskytuje asi u 35% kolorektálních karcinomů.

Jaký význam má imunohistochemické vyšetření exprese EGFR a molekulárně genetické vyšetření KRAS u kolorektálního karcinomu?

Po zjištění úlohy signální cesty EGFR v progresi kolorektálního karcinomu byly pro léčbu vyvinuty monoklonální protilátky proti tomuto receptoru (anti-EGFR moAb), které by jeho zablokováním měly vést k inhibici signální kaskády a tedy i k inhibici růstu nádorových buněk. Zmíněná vyšetření by měla umožnit výběr pacientů vhodných k terapii těmito protilátkami.

  1. Význam imunohistochemického vyšetření exprese EGFR se, přes počáteční entuziasmus, díky klinickým studiím ukázal jako téměř nulový. Pozitivní průkaz není zárukou příznivé odpovědi na léčbu, stejně jako negativita EGFR nevylučuje pozitivní terapeutickou odpověď na léčbu anti-EGFR moAb.
  2. Naopak přítomnost aktivačních mutací genu KRAS byla klinickými studiemi prokázána jako významná determinanta rezistence nádoru vůči působení anti-EGFR moAb. Důvodem je, že v tomto případě abnormální KRAS protein stále stimuluje buňku k proliferaci i přes inhibici EGFR, protože se díky změně struktury KRAS protein vymanil z regulačního vlivu EGFR. Z toho vyplývá, že pouze u pacientů s tumory, jejichž buňky obsahují pouze nemutovaný gen KRAS lze počítat s terapeutickým úspěchem.
  • Image Format
    EGFR KRAS schéma

    1. za normálního stavu je EGFR aktivován vazbou ligandu, což vede ke stimulaci intracelulární signální dráhy, jejíž součástí je KRAS, což vede k proliferaci buňky.
    2. protilátka proti EGFR zabraňuje jeho aktivaci, což při nemutovaném genu KRAS (wt) zabraňuje proliferaci nádorových buněk.
    3. aktivační mutace genu KRAS má za následek stimulaci buňky k proliferaci i při absenci aktivace EGFR.

Jaké metody používá naše laboratoř pro detekci mutací KRAS?

Vyšetření mutací genu KRAS je možné provádět u tkání čerstvých, zamražených i formalínem fixovaných, v parafínu zalitých. U každého vzorku provádíme kontrolu kvality DNA pomocí amplifikace kontrolních genů.

V současné době provádíme analýzu mutací exonu 1 a přilehlých exon-intronových spojů genu KRAS pomocí PCR amplifikace a přímého sekvenování. Speciálně se zaměřujeme na zjišťování dvanácti aktivačních mutací v kodonech 12 a 13.

Dále provádíme detekci sedmi nejčastějších mutací genu KRAS pomocí certifikovaného kitu TheraScreen KRAS Mutation Kit (DxS Diagnostic/QIAgen). Vyšetření kombinuje technologické principy ARMS a Scorpions a detekuje mutace v podmínkách real-time PCR. Hlavní výhodou tohoto vyšetření je jeho vysoká citlivost, dokáže detekovat mutovaný klon, který tvoří pouhé 1% na pozadí nemutované DNA.

Jakým způsobem nejlépe objednat molekulárně genetické vyšetření KRAS?

K molekulárně genetickému vyšetření je třeba zaslat parafinový blok s tumorem, nejlépe na adresu:

Doc. MUDr. Ondřej Daum, Ph.D.
Bioptická laboratoř s.r.o.
Mikulášské nám. 4
326 00 Plzeň

V případě, že jste naším klientem a materiál z kolorektálního karcinomu byl vyšetřován v Bioptické laboratoři s.r.o. (a příslušné bločky jsou zde archivovány), stačí poslat písemnou žádost o vyšetření na výše uvedenou adresu nebo mailem na adresu: daumzavináčmedima.cz

Pro optimální průběh vyšetření a zkrácení jeho doby na nejkratší možný čas prosíme o uvádění těchto údajů:

  • výslovné vyjádření žádosti o molekulárně genetické vyšetření KRAS
  • uvedení konkrétní protilátky, kterou má být pacient léčen (e. g. cetuximab, panitumumab)

Literatura

  1. Daum M, Šíma R, Němcová J, Beneš Z, Michal M. Současné možnosti predikce odpovědi na biologickou terapii u kolorektálního karcinomu. Čes a Slov Gastroent a Hepatol 2009; 63(1): 25-28.
  2. Amado RG, Wolf M, Peeters M, Van Cutsem E, Siena S, Freeman DJ, Juan T, Sikorski R, Suggs S, Radinsky R, Patterson SD, Chang DD. Wild-type KRAS is required for panitumumab efficacy in patients with metastatic colorectal cancer. J Clin Oncol. 2008 Apr 1;26(10):1626-34.
  3. Baselga J, Rosen N. Determinants of RASistance to anti-epidermal growth factor receptor agents. J Clin Oncol. 2008 Apr 1;26(10):1582-4.
  4. Chung KY, Shia J, Kemeny NE, Shah M, Schwartz GK, Tse A, Hamilton A, Pan D, Schrag D, Schwartz L, Klimstra DS, Fridman D, Kelsen DP, Saltz LB. Cetuximab shows activity in colorectal cancer patients with tumors that do not express the epidermal growth factor receptor by immunohistochemistry. J Clin Oncol. 2005 Mar 20;23(9):1803-10.
  5. Cunningham D, Humblet Y, Siena S, Khayat D, Bleiberg H, Santoro A, Bets D, Mueser M, Harstrick A, Verslype C, Chau I, Van Cutsem E. Cetuximab monotherapy and cetuximab plus irinotecan in irinotecan-refractory metastatic colorectal cancer. N Engl J Med. 2004 Jul 22;351(4):337-45.
  6. De Roock W, Piessevaux H, De Schutter J, Janssens M, De Hertogh G, Personeni N, Biesmans B, Van Laethem JL, Peeters M, Humblet Y, Van Cutsem E, Tejpar S. KRAS wild-type state predicts survival and is associated to early radiological response in metastatic colorectal cancer treated with cetuximab. Ann Oncol. 2008 Mar;19(3):508-15.
  7. Hamilton SR. Targeted therapy of cancer: new roles for pathologists in colorectal cancer. Mod Pathol. 2008 May;21 Suppl 2:S23-30.
  8. Lievre A, Bachet JB, Le Corre D, Boige V, Landi B, Emile JF, Côté JF, Tomasic G, Penna C, Ducreux M, Rougier P, Penault-Llorca F, Laurent-Puig P. KRAS mutation status is predictive of response to cetuximab therapy in colorectal cancer. Cancer Res. 2006 Apr 15;66(8):3992-5.
  9. Saltz L. Epidermal growth factor receptor-negative colorectal cancer: is there truly such an entity? Clin Colorectal Cancer. 2005 Nov;5 Suppl 2:S98-100.
  10. Saltz LB, Meropol NJ, Loehrer PJ Sr, Needle MN, Kopit J, Mayer RJ. Phase II trial of cetuximab in patients with refractory colorectal cancer that expresses the epidermal growth factor receptor. J Clin Oncol. 2004 Apr 1;22(7):1201-8.
  11. Scartozzi M, Bearzi I, Berardi R, Mandolesi A, Fabris G, Cascinu S. Epidermal growth factor receptor (EGFR) status in primary colorectal tumors does not correlate with EGFR expression in related metastatic sites: implications for treatment with EGFR-targeted monoclonal antibodies. J Clin Oncol. 2004 Dec 1;22(23):4772-8.
  12. Spano JP, Milano G, Vignot S, Khayat D. Potential predictive markers of response to EGFR-targeted therapies in colorectal cancer. Crit Rev Oncol Hematol. 2008 Apr;66(1):21-30.