Клинико-эпидемиологические и генетические особенности колоректального рака

Введение. Заболеваемость колоректальным раком за 2020 г. составила 1931590 случаев, что составляет 10 % всех новых случаев заболеваемости раком, а смертность от КРР, по данным Globocan 2020, занимает 2-е место среди всех случаев смерти от рака – 935173 случая (9,4 %). По данным статистики КазИОР на 2019–2020 гг., колоректальный рак занимает 3-е место в структуре онкопатологии как по заболеваемости, так и по смертности. Возникновение колоректального рака связано с взаимодействиями между наследственными, экологическими и индивидуальными факторами на разных уровнях. Важным является понимание его молекулярной основы, поскольку оно может выявить факторы, которые инициируют развитие, поддерживают прогрессирование и определяют реакцию на противораковые агенты или устойчивость к ним.

Цель. Описать основные генетические мутации и их влияние на прогноз лечения, диагностику и течение колоректального рака.

Материалы и методы. Проведен систематический обзор литературы научных баз данных Cochrane, PubMed, MedLine, Elsevier. Cформулированы основные поисковые термины: колоректальный рак, мутации при колоректальном раке, молекулярно-генетические исследования при колоректальном раке, мутация гена KRAS. Временной диапазон поиска составлял не более 5 лет, т. е. в анализ вошли все статьи, опубликованные с 2017 г. по настоящее время.

Результаты. Основными молекулярными изменениями при колоректальном раке являются хромосомная нестабильность, микросателлитная нестабильность и аномальное метилирование ДНК. Гены-супрессоры, такие как Ras, EGFR (Erb-B1), Erb-B2, TGF-альфа и TGF-бета1, тоже имеют большое значение.

Заключение. Исследования, которые способствуют пониманию молекулярной основы колоректального рака, помогают в ранней диагностике семейного рака, прогнозе лечения и индивидуальном подходе к лечению пациентов.

1. Munteanu I., Mastalier B. Genetics of colorectal cancer. Journal of Medicine and Life 2014;7(4):507–11. PMID: 25713610; PMCID: PMC4316127.

2. Markowitz S.D., Bertagnolli M.M. Molecular Basis of Colorectal Cancer. N Engl J Med 2009;361:2449–60. DOI: 10.1056/NEJMra0804588

3. Parsons D.W., Jones S., Zhang X. et al. An integrated genomic analysis of human glioblastoma multiforme. Science 2008;321(5897):1807–12. DOI: 10.1126/science.1164382

4. Sjoblom T., Jones S., Wood L.D. et al. The Consensus Coding Sequences of human Brest and Colorectal Cancers. Science 2006;13;314(5797):268–74. DOI: 10.1126/science1133427

5. Yan H., Yuan W., Velculescu V. et al. Allelic Variation in Human Gene Expression. Science 2002;297(5584):1143. DOI: 10.1126/science 1072545

6. Venugopal A., Carethers J.M. Epidemiology and biology of early onset colorectal cancer. EXCLI J 2022;21:162–82. PMID: 35221839; PMCID: PMC8859644. DOI: 10.17179/excli2021-4456

7. Kinzler K.W., Vogelstein B. Colorectal tumors. In: Vogelstein B., Kinzler K.W. The genetic basis of human cancer. 2nd ed. New York: McGraw-Hill, 2002. Pp. 583–612.

8. Barber T.D., Mc Manus K., Yen K.W. et al. Cromatid cohesion defects may underlie chromosome instability in human colorectal cancers. Proc Nati Acad Sci USA 2008;105(9):3443–8. DOI: 10.1073/pnas.0712384105

9. Chen W.S., Chen J.Y., Liu J.M. et al. Microsatellite instability in sporadic colon cancer patients with and without liver metastases. Int J Cancer 1997;74(4):470–4.

10. Hampel H., Frankel W.L., Martin E. et al. Screening for the Lynch syndrome (hereditary nonpolyposis colorectal cancer). N Engl J Med 2005;352(18):1851–60. DOI: 10.1056/NEJMoa043146

11. Linch H.T., Linch J.F., Linch P.M., Attard T. Hereditary colorectal cancer syndromes; molecular genetics, genetic counseling, diagnosis and management. Fam Cancer 2008;7:(1):27–39. DOI: 10.1007/s10689-007-9165-5

12. Jävinen H.J., Aarnio M., Mustonen H. et al. Controlled 15-year trial on screening for colorectal cancer in families with hereditary nonpolyposis colorectal cancer. Gastroenterology 2000;118(5):829–34.

13. Cerrito M.G., Grassilli E. Identifying Novel Actionable targets in colon cancer. Biomedicines 2021;9:579. DOI: 10.3390/biomedicines9050579

14. Hafner A., Bulyk M.L., Jambhekar A., Lahav G. The multiple mechanisms that regulate p53 activity and cell fate. Nat Rev Mol Cell Biol 2019;20: 199–210.

15. Carethers J.M., Jung B.H. Genetics and genetic biomarkers in sporadic colorectal cancer. Gastroenterology 2015;149:1177–90.e3.

16. Weisenberger D.J., Siegmund K.D., Campan M. et al. CpG island methylator phenotype underlies sporadic microsatellite instability and is tightly associated with BRAF mutation in colorectal cancer. Nat Genet 2006;38(7):787–93.

17. Huerta S. Recent Advances in the molecular diagnosis and prognosis of colorectal cancer. Expert Rev Mol Diagn 2008;8(3):277–88.

18. Elnatan J., Goh H.S., Smith D.R. C-KI-RAS activation and the biological behavior of proximal and distal colonic adenocarcinomas. Eur J Cancer 1996;32A(3):491–7.

19. Fearon E.R., Vogelstein B. The genetic model for colorectal tumorigenesis. Cell 1990;61(5):759–67.

20. Kahlenberg M.S., Sullivan J.M., Witmer D.D., Petrelli N.J. Molecular prognostics in colorectal cancer. Surg Oncol 2003;12(3):173–86.

21. Wadler S., Bajaj R., Neuberg D. et al. Prognostic implications of the Ki-ras mutations in patients with advanced colorectal cancer treated with 5-fluorouracil and interferon: a study of the Eastern Cooperative Oncology group (EST 2292) Cancer J Sci Am 1996;171(1):41–6.

22. Yavropoulou M.P., Yovos J.G. The role of the Wnt signaling pathway in osteoblast commitment and differentiation. Hormones (Athens) 2007;6(4):279–94.

23. Lowe S.W., Ruley H.E., Jacks T., Housman D.E. P-53-dependent apoptosis modulate the cytotoxicity of anticancer agents. Cell 1993;74(6):957–67.

24. Chan A.T., Ogino S., Fichs C.S. Aspirin use and risk of colorectal cancer in relation to the expression of COX-2. N Engl J Med 2007;356:2131–42.

25. Lynch H.T., Trudy G. Show practical genetics of colorectal cancer. Chin Clin Oncol 2013;2(2):12. DOI: 10.3978/J-issn. 2304-3865

26. Ewing L., Hurley J.J., Josephides E., Millar A. The molecular genetics of colorectal cancer. Frontline Gastroenterology 2014;5:26–30. DOI: 10.1136/flgastro-2013-100329

27. Bertagnolli M.M., Eagle C.J., Zauber A.G. et al. Colecoxib for the prevention of sporadic colorectal adenomas. N Engl J Med 2006;355:873–84.

28. Fearon E.R. Molecular genetics of colorectal cancer. Annu Rev Pathol 2011:6:479–507. DOI: 10.1146/annurev-pathol-011110-130235

29. Amado R.G., Wolf M., Peeters M. et al. Wild-type KRAS is required for panitumumab efficacy in patients with metastatic colorectal cancer. J Clin Oncol 2008;26(10):1626–34.

30. HurWitz H., Fehrenbacher L., Novotny W. et al. Bevacizumab plus Irinotecan, fluorouracil, and leucovorin for metastatic colorectal cancer. N Engl J Med 2004;350(23):2335–42.

31. Mastalier B., Simion S., Brătucu E. Surgical treatment results in rectal cancer-experience of last 10 years. J Med Life 2011; IV(special issue):68–78.

32. Mastalier B. Cancerul de rect. Editura Universitară Carol Davila, 2011.

33. Migliore L., Migheli F., Spisni R., Coppede F. Genetics, cytogenetics and epigenetics of colorectal cancer. J Biomed Biotechnol 2011. DOI: 10.1155/2011/792362

34. Bogaert J., Prenen H.. Molecular genetics of colorectal cancer. Ann Gastroenterol 2014;27(1):1–6.

35. Zhu G., Pei L., Xia H. et al. Role of oncogenic KRAS in the prognosis, diagnosis and treatment of colorectal cancer. Mol Cancer 2021;20(1):143. DOI: 10.1186/s12943-021-01441-4

36. Alexandrov L.B., Nik-Zainal S., Wedge D.C. et al. Signatures of mutational processes in human cancer. Nature 2013;500(7463):415–21. DOI: 10.1038/nature12477

37. Tran E., Robbins P.F., Lu Y.C. et al. T-cell transfer therapy targeting mutant KRAS in cancer. N Engl J Med 2016;375(23):2255–62. DOI: 10.1056/NEJMoa1609279