Süd vəzi xərçənginin müalicəsində və müalicəyə davamlılıqda epigenetik mexanizmlər

Xərçəng həm genetik həm də epigenetik xəstəliklər qrupudur (baxın: xərçəng nədir). Epigenetik mexanizmlər karsinogenezdəntutmuş şişin mikromühitindəimmun cavabın modulyasiyasına qədər xərçəng biologiyasının bir çox cəhətini tənzimləyir. Düzəldilməsi çətin olan genetik mutasiyalardan fərqli olaraq, tənzimlənməsi pozulmuş epigenetik mexanizmlər kiçik molekullu birləşmələrlə münasib şəkildə hədəflənə bilər. Bundan əlavə, müxtəlif solid (orqan) xərçənglərdə epigenomun modulyasiyası xərçəng hüceyrələrini immun sisteminin hücumlarına məruz qoyaraq immunoterapiyayahəssaslığı artırır. Bu üstünlüklər son on ildə xərçəng müalicələrində epigenetik strategiyaların hazırlanmasına töhfə vermişdir.

Xərçəngdə epigenetik müalicələr

Epigenetikaya əsaslanan diaqnostik və proqnostik vasitələr onkologiyaya böyük töhfə verir. Xüsusilə bir neçə "DNA metilləşmə analizi" ilə diaqnostik görüntüləmə üsulları klinik tədqiqatlardankeçir və ya artıq istifadə olunur. Bundan əlavə, onkologiyanın tənzimlənməsi pozulmuş epigenetik mexanizmlərlə mübarizə səyləri epigenetik modulyasiyaları hədəfləyən dərmanlar kimi də müəyyən edilən epi-dərmanların hazırlanmasına gətirib çıxarmışdır.

- Əlaqəli mövzu: Genlər üçün də təlim vacibdir! Xərçəngdə epigenetik müalicələr

Hazırda solid və hematoloji şişləri müalicə etmək üçün histon deasetilazlar (HDACis), DNA metiltransferazlar (DNMTs), EZH2 və IDH inhibitorları da daxil olmaqla FDA tərəfindən təsdiqlənmiş 8 epigenetik müalicə və həmçinin klinik tədqiqatlarda sınaqdan keçirilən çox sayda epi-dərman mövcuddur.

ER+ (estrogen reseptoru müsbət) süd vəzi xərçəngində sınaqdan keçirilən və hazırda II faza mərhələsinə çatmış epi-dərmanlar ənənəvi müalicələrlə kombinasiyada ER+ süd vəzi xərçənginin böyüməsini, metastazınıvə müalicəyə davamlılığını idarə edən epigenetik mexanizmlər barədə anlayışımızdakı son irəliləyişləri əks etdirir.

İnvaziv süd vəzi xərçənginin insidansı (rastgəlmə tezliyi) 2004-cü ildən bəri artmağa davam edir. 2018-ci ildə dünyada 2 milyondan çox hal bildirilmişdir. Bütün süd vəzi xərçəngi hallarının təxminən %80-i ERα reseptorunun ekspressiyasına görə ER+ kimi kateqoriyalaşdırılır və bu xəstələrdə 5 illik ümumi sağqalım göstəricisi təxminən %90-dır.

- Əlaqəli mövzu: Türkiyənin xərçəng statistikası 2020

ERα əksər ER+ xərçənglərin əsas onkogen amili olduğundan, mövcud endokrin əsaslı müalicə seçimlərinə ERα blokadası, estrogen sintezinin inhibisiyası və ERα-nın seçici parçalanması daxildir. Endokrin müalicələr ümumi sağqalımı uzatsa da, erkən mərhələli ER+ süd vəzi xərçəngi olan bütün xəstələrin üçdə biri müalicəyə davamlılıq göstərir. Xərçəng epigenomunun yenidən qurulması üçün xromatin tənzimləyicilərinin kiçik birləşmələrlə hədəflənməsi davamlı hüceyrələri yenidən endokrin müalicəyə və ya yeni müalicələrə həssas edə bilər.

Estrogen alt tipləri və ERα siqnalının mexanizmləri

Estrogen termorequlyasiya vasitəsilə insulinə həssaslığı, qidalanma sürətini və enerji sərfini modulyasiya edərək reproduktiv yetişmə və sümük böyüməsi ilə yanaşı, bədəndə enerji homeostazı da daxil olmaqla bir çox inkişaf prosesini stimullaşdırır. Estrogen həmçinin süd vəzisinin inkişafını tənzimləmək üçün mitogen və epigenetik mexanizmləri əlaqələndirir.

Estrogenin beş əsas alt tipi var:

• estron (E1),
• 17-β estradiol (E2),
• estriol (E3),
• estetrol (E4),
• estron-sulfat (E1s)

E1 bioloji cəhətdən daha aktiv forma olan E2-yə geri dönən şəkildə çevrilir və hər ikisi bədəndə əsas estrogenləri təmsil edir. Lakin E3 daha üstün olmaqla, E3 və E4 yalnız hamiləlik zamanı aşkarlana bilər. E1-lər steroid sulfatazlar vasitəsilə təbii vəziyyətlərində asanlıqla aktiv formaları olan E1 və E2-yə çevrildiyi üçün əsasən estrogen rezervuarı rolunu oynayır.

Şəkil 1: ERα qabaqcıl amillər və birgə tənzimləyicilərlə qarşılıqlı təsirə girərək və çarpaz əlaqə quraraq epigenetik dəyişikliklərə vasitəçilik edir.

a. ERα daxilindəki müxtəlif struktur sahələrinin sxematik təsviri. LBD (liqand bağlanma sahəsi) dimerləşmə və koaktivatorun bağlanması üçün səth daşıyır. E2-yə bağlandıqdan sonra LBD daxilindəki helix-12 koaktivatorlarla ERα qarşılıqlı təsirini təşviq edən aktiv konformasiyaya keçir.

b. FOXA1, GATA3, PBX1 və AP-2γ kimi qabaqcıl amillər üstün olaraq müvafiq motivlərini daşıyan hipometilləşmiş genom sahələrinə bağlanır. Daha əhəmiyyətlisi, bu sahələr adətən aşağı H3K4me1/2 səviyyələri ilə işarələnmişdir və bu səviyyələr FOXA1 kimi qabaqcıl amillərin cəlb olunması ilə artır. E2 liqandı ilə stimullaşdırıldıqdan sonra qabaqcıl amillər liqandla birləşmiş Erα-nın xromatinə lokalizasiyasını asanlaşdırır. Bu, gen ekspressiyasının aktivləşməsinə gətirir, çünki ERα H4R3me1 və H3K27Ac (dolu rəngli) kimi aktivləşdirici epigenetik işarələri toplamaq üçün P300 / CBP, SWI / SNF kompleksi, PRMT-lər və EZH2 (birbaşa təmas vasitəsilə və ya SRC-1/2/3 və Mediator kimi birgə aktivləşdiricilər vasitəsilə) kimi epigenetik aktivatorları cəlb edir. Bununla belə, LCOR və NCoR1/2 kimi nüvə korepressorları ilə qarşılıqlı təsir vasitəsilə liqandla birləşmiş ERα və tamoksifenlə birləşmiş ERα aktiv epigenetik işarələri (solğun rəngli) aradan qaldıraraq gen repressiyasına vasitəçilik etmək üçün HDAC-lər və NuRD kompleksi də daxil olmaqla epigenetik repressorları da istifadə edə bilər.

ERα genomik olmayan E2 siqnal yollarını da müşayiət edir. Birbaşa ER+ süd vəzi xərçəngi hüceyrələrinin çoxalmasını dəstəkləyir. E2 stimullaşdırılmasından sonrakı genomik vasitəçili mexanizmlər ERα homodimerləşməsi ilə başlayır və ya birbaşa ERE-lərə (estrogen cavab elementləri), yaxud AF (aktivləşmə funksiyası) sahələri vasitəsilə dolayı olaraq transkripsiya amillərinə (TF-lər) bağlanaraq xromatinə cəlb olunur. Estrogenə cavab verən genlərin %75-ə qədərinin ekspressiyası üçün ERα-nın ERE-lərə və ya ERE-yə bənzər ardıcıllıqlara bağlanmasının lazım olduğu təxmin edilir. ER+ süd vəzi xərçəngində FOXA1, GATA3, PBX1 və AP-2γ kimi qabaqcıl TF-lər sıxlaşmış xromatində spesifik DNA hədəf ardıcıllıqlarına bağlanır və E2 stimullaşdırılmasına cavab olaraq ERα-nın xromatinə bağlanmasını asanlaşdırır. Aktivləşmiş ERα gen transkripsiyası və ya repressiyasına vasitəçilik etmək üçün bir qrup birgə aktivləşdirici və ya nüvə korepressorundan da istifadə edə bilər (Şəkil 1b).

ERα siqnalının əsasında duran epigenetik mexanizmlər

ERα transkripsiya aktivliyinin mühüm korepressorlarına (ferment sintezini əngəlləyən maddələrə) NCoR1, NCoR2 və LCoR daxildir (Şəkil 1b). BRCA1, ən yaxşı tanınan ERα korepressorudur. BRCA1 AF2 sahəsinə bağlandıqdan sonra Erα-nı parçalanmaq üçün hədəfləyir və beləliklə ERα transkripsiya aktivliyini aşağı tənzimləyir.

Qabaqcıl TF-lər E2-dən asılı ERα-nın xromatinə cəlb edilməsi üçün zəruridir. Onlar E2-dən asılı olmayaraq xromatinə bağlanır və onların tükənməsi E2 ilə induksiya olunan ERα-nın xromatinə bağlanmasını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. ER+ süd vəzi xərçəngində qabaqcıl TF-lərin epigenetik və onkogen rolları araşdırılmışdır. Hələ qabaqcıl TF kimi qəbul edilməsə də, GRHL2-nin FOXA1 və GATA3 ilə çoxsaylı funksional oxşarlıqlar göstərməsi, məsələn, xromatinə E2-dən asılı olmayan cəlb olunma və ERα hədəf genlərinin tənzimlənməsi səbəbindən onun qabaqcıl TF kimi potensial rola malik olduğu fərz edilir. Nəhayət, PRC1 və PRC2 komponentlərinin E2-dən asılı xromatinə cəlb olunma göstərdiyi və süd vəzi xərçəngi hüceyrələrində E2 ilə induksiya olunan ERα hədəf gen ekspressiyasını təşviq etdiyi də müəyyən edilmişdir.

Normal süd vəzi inkişafındakı epigenetik proseslər süd vəzi xərçəngində normal gedişindən çıxır

Süd vəzisinin inkişafında özünü yeniləmə, differensiasiya və toxuma bütövlüyü arasındakı tarazlığı əlaqələndirən hormonal amillərlə yanaşı, çoxsaylı siqnal yolları və xromatin tənzimləyiciləri də iştirak edir. Süd vəzi üç əsas mərhələdə inkişaf edir: embrional, pubertat və reproduktiv. Embrional süd vəzi inkişafı WNT və Hedgehog (HH) kimi siqnal yolları ilə əlaqələndirildiyi halda, pubertat və reproduktiv mərhələlər hormonal nəzarət altındadır.

İnkişaf yollarının yenidən aktivləşməsi müxtəlif xərçəng növlərində ortaq xüsusiyyətdir və süd vəzi xərçəngində süd vəzisinin kök hüceyrə populyasiyasının saxlanması ilə sıx əlaqəlidir (Şəkil 2). Son on ildə yeni nəsil sekvensləmə kimi texnoloji irəliləyişlərin meydana çıxması ilə aparılan tədqiqatlar süd vəzi inkişafı zamanı vacib olan epigenetik proseslərin normal gedişindən çıxmasının da süd vəzi xərçənginin irəliləməsində mühüm rol oynadığını göstərmişdir. Bunun əsasında epigenetik proseslərlə süd vəzi xərçənginə səbəb olan inkişaf siqnal yolları arasındakı funksional çarpaz əlaqə araşdırılmışdır.

Şəkil 2: Embrional süd vəzilərinin inkişafı

Normal süd vəzi epitelində DKK3 WNT liqandının mövcudluğunda yolun aktivləşməsinin qarşısını alan, Frizzled-in WNT yolu koaktivatoru olan LRP-yə bağlanır. E-kadherin WNT aktivləşməsi olmadıqda GSK3β tərəfindən parçalanan sitoplazmik β-kateninə bağlanır. SHH promotoru (Hedgehog liqandı SHH-ni kodlayan) hipermetilləşir və Hedgehog yolu susdurulur. Bununla belə, süd vəzi xərçəngində DKK3 promotoru hipermetilləşir və bu onun aşağı tənzimlənməsinə gətirir. DKK3 olmadıqda LRP WNT liqandının mövcudluğunda Frizzled-i birgə aktivləşdirərək DSH-nin fosforlaşmasına gətirir və GSK3β-nın-katenin parçalanmasını inhibə edir. E-kadherin də promotor metilləşməsi vasitəsilə aşağı tənzimlənir. Bundan əlavə, SHH promotoru hipometilləşir, beləliklə SHH ekspressiyasını yüksəldir və GLI1 vasitəsilə Hedgehog yolunu aktivləşdirir. WNT və Hedgehog yollarının aktivləşməsi kök hüceyrə yenilənməsinə, EMT-yə, metastaza və tamoksifenə davamlılığa gətirir.

ER+ süd vəzi xərçəngində WNT siqnalının epigenetik modulyasiyası

Anormal WNT siqnal aktivləşməsi süd vəzi də daxil olmaqla müxtəlif xərçəng növlərinin yaranmasına və irəliləməsinə gətirir. SFRP və DKK daxil olmaqla WNT antaqonisti genlərinin epigenetik susdurulması süd vəzi şişinin yaranmasına səbəb olur. Mexanistik baxımdan bu genlərin DNA metilləşməsi vasitəsilə susdurulması süd vəzi xərçəngində davamlı WNT siqnalının başlıca səbəbidir və pis proqnozla əlaqəlidir. Bu dəyişikliklər β-kateninin konstitutiv aktivləşməsinə gətirərək kök hüceyrə yenilənməsi və xəstəliyin təkrarlanması ilə əlaqəli proliferasiyanın artmasına səbəb olur (Şəkil 2).

Maraqlıdır ki, süd vəzi xərçəngi olan 96 xəstə üzərində aparılmış tədqiqatda DKK ailəsinin üzvü DKK3-ün promotor metilləşməsi irəliləmiş mərhələli xəstələrdən, limfa düyünü metastazı olan xəstələrdən və ERα müsbət xəstələrdən (47 xəstənin 42-si ER+ idi) alınmış şişlərdə artmışdır. WNT və ERα siqnal yollarının xüsusilə Polycomb zülalı EZH2 vasitəsilə əlaqələndiyi nəzərə alınaraq, DKK tərəfindən WNT inhibisiyasının olmamasının böyümə və sağqalımı stimullaşdırmaq üçün ERα siqnal yoluna ötürülə biləcəyi və beləliklə DKK3 promotor metilləşməsini ERα müsbətliyi ilə əlaqələndirə biləcəyi düşünülür. Klinikada hipometilləşdirici agentlərlə ERα ekspressiyasını əvvəlki vəziyyətinə qaytarmaq səyləri yenə də uğurlu olmamışdır. Bununla belə, WNT siqnalı kimi inkişaf proqramlarının aktivləşməsinə gətirən, normal gedişindən çıxmış epigenetik tənzimləyici dövrələrin hədəflənməsi üzərində tədqiqatlar davam edir.

HH siqnalı və Polycomb kompleksləri

HH siqnalı süd vəzi şişinin yaranmasında epigenetik mexanizmlərlə tənzimlənməsi pozulan başqa mühüm inkişaf yoludur. HH liqandı SHH-nin və ya aşağı axın (downstream) reseptorunun promotor hipometilləşməsi yolun liqanddan asılı aktivləşməsinin artmasına və xərçəngin irəliləməsini yönləndirən nəzarətsiz hüceyrə bölünməsinə gətirir (Şəkil2). Həmçinin HH siqnalı normal və şişyaradıcı süd vəzi kök hüceyrələrinin özünü yeniləməsini təşviq etmək üçün PRC1 kompleksinin komponenti PCGF4-ün (BMI1) ekspressiyasını induksiya edir. Süd vəzi xərçənginin kök hüceyrələri endokrin müalicəyə davamlılıqla əlaqəlidir, lakin davamlı hüceyrələrdə kök hüceyrəyə bənzər xüsusiyyətlərin meydana çıxmasının əvvəlcədən mövcud, daxil olmuş şiş hüceyrələrinin genişlənməsindən, yoxsa epigenetik dəyişikliklərin vasitəçilik etdiyi dinamik yenidən proqramlaşdırmadan qaynaqlandığı hələ də müzakirə mövzusudur. HH siqnalını birbaşa hədəfləyən dərmanlarla kombinasiyada HH antaqonistik tənzimlənməsini əvvəlki vəziyyətinə qaytarmaq üçün DNMT-lər kimi epigenetik agentlərin hədəflənməsinin xərçəng kök hüceyrəsinin sağqalımını və differensiasiyasını potensial olaraq modulyasiya edə biləcəyinə inanılır.

Son məlumatlar PRC2 kompleksinin fermentativ nüvəsi olan EZH2-yə qarşı inhibitorların üçlü mənfi süd vəzi xərçəngi də daxil olmaqla bir çox şiş növündə irəliləmiş klinik sınaqlarda yer aldığını, fulvestrant kimi endokrin müalicə agentlərinə həssas lüminalabənzər fenotipi induksiya edən GATA3- ERα siqnal yolunun repressiyasına vasitəçilik etdiyini göstərir. Bu nəticələr endokrinə davamlı süd vəzi xərçəngi kök hüceyrələrində fenotipik dəyişikliyi endokrin müalicəyə həssas vəziyyətə yönəltmək üçün Polycomb zülallarını, xüsusilə PCGF4-ü hədəfləməyin terapevtik analoqu olduğunu göstərir.

Xülasə olaraq, bu müşahidələr normal inkişafda həyati rol oynayan epigenetik mexanizmlərin neoplastik toxumalarda dəyişdiyini və buna görə də biomarkerlər və terapevtik hədəflər kimi cəlbedici namizədlər olduğunu göstərir.

Endokrin müalicələr onkogen E2-ERα yolunu hədəfləyir

Steroid hormon siqnalı ilk dəfə 1896-cı ildə süd vəzi xərçəngi olan xəstələrin hər iki yumurtalığının cərrahi çıxarılması şişin geriləməsi ilə nəticələndiyinə görə süd vəzi xərçənginin irəliləməsi ilə əlaqələndirilmişdir. ER+ süd vəzi xərçəngində standart olan endokrin müalicə estrogen istehsalını basdıran müdaxilələrlə yanaşı birbaşa ERα-nı hədəfləyən strategiyaları ifadə edir və üç əsas kateqoriyanı əhatə edir: seçici estrogen reseptoru modulyatorları (SERMs), seçici estrogen reseptoru parçalayıcıları (SERDs) və aromataza inhibitorları (AIs).

Tamoksifen, klinik olaraq təsdiqlənmiş ilk ERα hədəfli agentdir və otuz ildən artıqdır ki, həm erkən, həm də irəliləmiş süd vəzi xərçəngi olan xəstələrdə əsas müalicə seçimidir. Tamoksifen ERα-ya bağlanmaq üçün E2 ilə rəqabət aparan və ERα-nın LBD-sinin vasitəçilik etdiyi koaktivator cəlb olunmasının qarşısını alan SERM-dir. Tamoksifen müalicəsinin uğuruna baxmayaraq, 5 il tamoksifenlə müalicə olunan qadınların üçdə birində 15 il ərzində xəstəliyin təkrarlanması gözlənilir. Bununla belə, bu xəstələrin çoxu ERα ekspressiyasını saxladığı üçün fulvestrant kimi SERD-lərə həssas olaraq qalır.

Menopauzadan sonrakı qadınlarda E2 artıq yumurtalıqlarda sintez olunmur. Bunun əvəzinə qaraciyər, dərialtı piy və normal süd vəzi hüceyrələrini əhatə edən stroma da daxil olmaqla müxtəlif toxumalardan, həmçinin süd vəzi epitel hüceyrələri və birincili süd vəzi şişlərinin fibroblastları tərəfindən testosteron və androstenedionun aromatizasiyasından istehsal olunur. AI-lər aromataza aktivliyinin inhibisiyası vasitəsilə süd vəzi xərçəngi toxumasındakı yüksək E2 səviyyələrini azaltmaq üçün təsir göstərir və steroid və ya qeyri-steroid kimi təsnif edilə bilər. Steroid AI-lər aromataza ilə geri dönməz şəkildə bağlandığı halda, qeyri-steroid AI-lər aromataza ilə rəqabətli və geri dönən şəkildə bağlanır. Ümumiyyətlə menopauzadan əvvəlki süd vəzi xərçəngi xəstələri üçün təyin olunan tamoksifenlə müqayisədə fulvestrant və AI-lər əsasən təkbaşına və ya digər endokrin, yaxud CDK4/6 inhibitorları kimi hədəfli agentlərlə kombinasiyada menopauzadan sonrakı hallar üçündür.

- Əlaqəli mövzu: Süd vəzi xərçəngindən sonra menopauza şikayətləri üçün tövsiyələr

ERα ER+ süd vəzi xərçənglərində əsas onkogen amildir. Süd vəzi xərçənglərinin %50-sində siklin D1-in həddindən artıq ekspressiyası (Şəkil 3a) və CDKN2A itkisi kimi digər genetik dəyişikliklər xəstəliyin irəliləməsinə və terapevtik cavaba səbəb olur. Məsələn, siklin D1-in həddindən artıq ekspressiyası G1 / S boyunca hüceyrə siklinin irəliləməsini stimullaşdıraraq CDK4/6 aktivləşməsinin artmasına və həmçinin RB-nin fosforlaşmasına gətirir. İllərlə davam edən endokrin monoterapiyadan sonra mTOR (everolimus), PI3K (alpelisib) və CDK4/6-ya (palbociclib, ribociclib, abemaciclib) qarşı hədəfli müalicələrin təsdiqlənməsi xəstəliyin idarə edilməsində mühüm irəliləyişə gətirmişdir. Çoxsaylı klinik tədqiqatlar CDK4/6 inhibisiyasının effektivliyini göstərmiş və nəticə etibarilə CDK4/6 inhibitorları təkbaşına və ya AI-lər, yaxud fulvestrant ilə kombinasiyada həm endokrinə həssas, həm də endokrinə davamlı ER+/HER2- metastatik süd vəzi xərçəngləri üçün standart müalicə seçimləri olaraq müəyyən edilmişdir.

Şəkil 3: ER+ süd vəzi xərçəngində terapevtik davamlılığa vasitəçilik edən seçilmiş genomik dəyişikliklər

a. NF1 MAPK yolunun RAS aktivləşməsini inhibə edən (1) və siklin D1-i kodlayan CCND1 genində ERα-nın korepressoru kimi fəaliyyət göstərən (2) GTPazadır. Müalicəyə davamlı hüceyrələrdə NF1 itkisi MAPK siqnal yolunun aktivləşməsinin artmasına və CDK4/6-nı aktivləşdirərək G1 / S keçidini dəstəkləyən siklin D1-in həddindən artıq ekspressiyasına səbəb olur. MEK inhibitorları və CDK4/6 inhibitorları müvafiq olaraq MAPK və CDK4/6 həddindən artıq ekspressiyasının öhdəsindən gələ bilər. Fulvestrant NF1 itkisinin olduğu hallarda da istifadə edilə bilər.

b. Müalicəyə həssas ER+ süd vəzi xərçəngində ERα E2-yə bağlandıqda dimerləşir və CDK7 tərəfindən fosforlaşır. ESR1 mutasiyaları tez-tez davamlı hüceyrələrin LBD-sində baş verir və E2-dən asılı olmayan koaktivator qarşılıqlı təsirləri vasitəsilə gen ekspressiyasına vasitəçilik edən konstitutiv aktiv ERα mutasiyalarına gətirir. Təklif olunan terapevtik strategiyalara CDK7-nin THZ1 ilə inhibisiyası və SRC birgə aktivləşdiricilərinin inhibisiyası daxildir.

c. CYP19A1 testosteronu estrogenə çevirən ferment olan aromatazanı kodlayır. AI müalicəsindən sonra residiv verən xəstələrdə tez-tez CYP19A1-in həddindən artıq ekspressiyası qazanılır və bu estrogenin və müalicəyə davamlılığın artmasına gətirir. CYP19A1-in həddindən artıq ekspressiyası olan xəstələr fulvestrantla yanaşı geri dönən AI-lər əvəzinə geri dönməz steroid AI-lərlə müalicə oluna bilər.

d. FOXA1 adətən müalicəyə davamlı ER+ süd vəzi xərçəngində amplifikasiya olunur və ya mutasiyaya uğrayır; bu da FOXA1 aktivliyinin artmasına və FOXA1-in təkrar gücləndiricilərə yenidən paylanmasına gətirir. Bu təkrar sahələr AP-1, STAT5 və SOX9 kimi TF motivlərinin yaxınlığında artmışdır və metastatik transkripsiyanı təşviq edir. FOXA1-i birbaşa hədəfləmək çətindir. Lakin spesifik inhibitorlar HIF-2α kimi metastaza vasitəçilik edən FOXA1 aşağı axın genlərini hədəfləyə bilər.

Endokrin müalicəyə davamlılığın mexanizmləri və potensial alternativ strategiyalar

ER+ süd vəzi xərçənginin müalicəsində endokrin müalicənin effektivliyinə baxmayaraq, davamlılıq erkən mərhələli xəstələrin təxminən %25-ində və metastazı olan demək olar ki, bütün xəstələrdə ortaya çıxaraq pis klinik nəticəyə gətirir. Endokrin müalicəyə davamlılıq intrinsik (de novo – yenidən) və ya qazanılmış kimi kateqoriyalaşdırıla bilər. İrəliləmiş süd vəzi xərçəngi olan xəstələr ümumiyyətlə müxtəlif sahələrdə klonal cəhətdən fərqli olan və terapevtik təzyiq altında genetik dəyişikliklərin seçilməsindən qaynaqlanan irəliləmə göstərir. Bu seçici təzyiq dərman hədəfinin özündə, həmçinin mitogen siqnal yollarında və epigenetik amilləri kodlayan genlərdə mutasiyalar daşıyan klonların genişlənməsinə gətirir. Bundan başqa, hipoksiya kimi mikromühit şəraiti epigenetik mənzərəni dəyişə və xüsusilə epigenetik fermentlər eyni zamanda qida maddəsi və oksigen sensorları olduğundan xəstəliyin təkamülünə töhfə verə bilər. Xüsusilə epigenetik mexanizmlərdə mutasiyaları olan klonlar transkripsiyada, DNA təmirində və replikasiyasında qüsurlar göstərir; bu da bədxassəli şişin özünü yeniləməsinə, differensiasiyanın bloklanmasına və hüceyrə ölümündən yayınmasına gətirir və bütün bunlar toxuma invaziyasını artırır. Bu nəticələrin öhdəsindən gəlmək ER+ süd vəzi xərçənginin terapevtik sahəsində böyük çətinlikdir.

Endokrinə davamlı süd vəzi xərçəngində hüceyrə sikli dəyişiklikləri

Hüceyrə siklinə nəzarətdə dəyişikliklər tez-tez dərmanlara davamlılıqla əlaqələndirilir. Bundan əlavə, şişlərdə CCND1 amplifikasiyası və yüksək CDK4 səviyyələri endokrin davamlılığı ilə əlaqəlidir. CDK4/6 inhibisiyasının effektivliyinə baxmayaraq, xərçənglərin %10-20-si həssas olmur və böyük bir hissəsi (%70-80) 12-36 aylıq müalicədən sonra davamlı olur.

CDK4/6 inhibisiyasına davamlılıq RB və FAT1 kimi şiş supressorlarının itkisi ilə xarakterizə olunur. Xüsusilə Hippo yolu reseptoru olan FAT1-in funksiya itkisi mutasiyaları müvafiq olaraq birincili və metastatik şişlərin %2 və %6-sında müşahidə olunur. Əlavə olaraq, RTK-RAS siqnalının hiperaktivləşməsi və CDK4/6 aşağı axın effektoru olan CCNE1-CDK2-nin anormal aktivləşməsi RB fosforlaşmasını bərpa edir və davamlılığı yönləndirir, həmçinin palbociclibə cavabı azaldır.

Bir çox xərçəng növü və müalicə strategiyasında CDK4/6 inhibitorlarının effektivliyini sınaqdan keçirən 100-dən çox aktiv klinik tədqiqat var və bunlar gələcək xərçəng müalicəsi üçün namizəd hesab olunur. Daha konkret olaraq, süd vəzi xərçəngində CDK4/6 inhibitorlarının təkbaşına və ya endokrin müalicə, yaxud immunoterapiya agentləri ilə kombinasiyada tətbiqi fəal araşdırılır.

ERα birgə tənzimləyicilərindəki (korequlyator) dəyişikliklər

Genetik dəyişikliklər ERα koaktivatorları və korepressorları arasındakı tarazlığı poza bilir və pis proqnoz və endokrin müalicəyə davamlılıqla əlaqəlidir. Tamoksifen koaktivator cəlb olunmasını bloklayan və NCoR1 və NF1 (neyrofibromin) kimi nüvə korepressorlarının cəlb olunmasının güclənməsini dəstəkləyən ERα konformasiya dəyişikliyinə səbəb olur. NCoR1 və NF1 inaktivləşdirici mutasiyaları və ya delesiyaları metastatik ER+ süd vəzi xərçəngində ən çox rast gəlinən genetik dəyişikliklər arasındadır. Məsələn, NF1 GTPaza aktivliyi və ERα transkripsiya korepressoru rolunun itkisinin birləşmiş təsiri ilə endokrin müalicəyə davamlılığı yönləndirir və onların səviyyələri endokrin müalicə agentlərinə təkbaşına və ya CDK4/6, yaxud MEK inhibitorları ilə kombinasiyaya cavabla əlaqəlidir (Şəkil 3a).

Endokrinə davamlı süd vəzi xərçənginə səbəb olan epigenetik amillər

Tam genom sekvensləmə tədqiqatları epigenetik amillərin insan xərçənglərində ən çox mutasiyaya uğramış genlər arasında olduğunu göstərmişdir. Bunlardan inaktivləşdirici mutasiyalar və SWI / SNF alt vahidlərinin itkisi bir çox xərçəng növündə ən çox rast gəlinən genetik dəyişikliklərdir. Süd vəzi xərçəngində ARID1A-da funksiya itkisinə səbəb olan mutasiyalarendokrinə davamlı metastatik şəraitdə artmışdır. Bu, ARID1A mutasiyalı xəstələrdə SERD-lərə zəif cavab kimi əks olunmaqla yanaşı, onların endokrin davamlılığına vasitəçilik edə biləcəyini düşündürür. Mexanistik baxımdan ARID1A itkisi xromatinin əlçatanlığını və lüminal hüceyrə taleyini idarə edən TF-lərin bağlanmasını, həmçinin ERα və FOXA1-in xromatinə bağlanmasını azaldır (Şəkil 4). Uzunmüddətli ERα repressiyasının lüminaldan bazal fenotipə keçidi stimullaşdırmaq üçün ARID1A inaktivləşdirici mutasiyaları olan klonların meydana çıxmasına səbəb ola biləcəyi fərz edilir. Nəticə olaraq, endokrinə davamlı süd vəzi xərçəngində artan ARID1A mutasiyaları tezliyi və digər xərçənglərdə yayılması ARID1A mutant xərçənglərinə qarşı hədəfli terapevtik strategiyalara ehtiyacı artırır.

Yumurtalıq xərçəngində ARID1A mutasiyaları və EZH2 inhibisiyası sintetik olaraq öldürücüdür və bu təsir HDAC2 inhibisiyası ilə daha da güclənir (Şəkil 4). ARID1A çatışmayan hüceyrələrdə HDAC2 bu mitogen yolun anormal aktivləşməsinə gətirən, PI3K/AKT siqnalının inhibitoru olan ARID1A / EZH2 ortaq hədəf genlərinə cəlb olunur. Bu iki hadisə, yəni ARID1A funksiya itkisi və aktivləşmiş PI3K/AKT siqnalı endokrinə davamlı süd vəzi xərçəngi hüceyrələrində geniş müşahidə edilir. Buna görə ARID1A mutasiyalı süd vəzi xərçəngində EZH2-ni hədəfləməyin araşdırılmalı əsaslı terapevtik seçim ola biləcəyi təklif olunur (Şəkil 4).

Şəkil 4: Yeni epigenetik terapevtiklər üçün potensial hədəf olan müalicəyə davamlı ER+ süd vəzi xərçəngində müxtəlif tənzimlənməsi pozulmuş epigenetik yollar

Mavi və sarı panellər: PI3K/AKT yolu DNMT1-i fosforlaşdıra bilər və bu, onu xromatin üzərində sabitləşdirərək DNA hipermetilləşməsinin saxlanmasına gətirir. EZH2 də H3K27me3 genomunu tükəndirən PI3K/AKT tərəfindən fosforlaşdırılır. Bundan əlavə, PI3K/AKT vasitəsilə KMT2D fosforlaşması FOXA1 (və beləliklə ERα) xromatin bağlanmasını azaldan H3K4me1 / 2-ni tükəndirərək hormonal müalicəyə davamlılığa gətirir. Bu anormal epigenetik yollar PI3K inhibitorları ilə hədəflənə bilər. Həmçinin DNMT1 sabitləşməsi və EZH2 inhibisiyası müvafiq olaraq DNA hipometilləşdirici agentlər və HDAC inhibitorları ilə hədəflənə bilər.

Bənövşəyi panel: ESR1 promotoruna HDAC cəlb olunması H3K27ac-nin azalmasına gətirir; bu da DNMT1 vasitəçili promotor hipermetilləşməsinə və ESR1-in aşağı tənzimlənməsi vasitəsilə dərmanlara davamlılığa səbəb olur. HDAC inhibisiyası (entinostat) HDAC vasitəçili ESR1 aşağı tənzimlənməsini geri çevirmək üçün istifadə edilə bilər.

Narıncı panel: KDM5 (KDM5A / B) müxtəlif xərçəng növlərində terapevtik davamlılıqla əlaqəli histon H3 lizin 4 demetilaza ailəsidir. KDM5 fermentlərinin artmış aktivliyi H3K4me3 səviyyələrinin azalmasına və nəticədə transkripsiya heterogenliyinin artmasına gətirir. Xüsusilə yüksək KDM5B ekspressiya səviyyələri ER+ süd vəzi xərçəngində pis proqnozla əlaqəlidir. KDM5 ailəsi üzvlərinin aktivliyini modulyasiya edən inhibitorlar fulvestrant kimi endokrin müalicə agentlərinə cavabı yaxşılaşdıra bilər.

Yaşıl panel: KMT2C itkisi ERα-nı AP-1 ilə tənzimlənən genlərə yenidən paylayaraq hormondan asılı olmayan, lakin Erα-dan asılı transkripsiyanı təşviq edir və bu, SERD-lərin (fulvestrant) və CDK4/6 inhibisiyasının tətbiq edilə bilən terapevtik seçimlər ola biləcəyini düşündürür.

Qırmızı panel: ARID1A SWI / SNF kompleksinin komponentidir və onun mutasiyası lüminal hüceyrə taleyini tənzimləyən genlərdə ERαα və FOXA1 üçün məhdud xromatin əlçatanlığına gətirir, eyni zamanda lüminal fenotipdən bazalabənzər fenotipə keçidi təşviq edir. ARID1A mutasiyaları EZH2, HDAC, BET və PI3K/AKT inhibitorları ilə hədəflənə bilər.

Endokrin müalicə yolundakı epigenetik yollar

Epigenetik tənzimlənmə pozğunluğu şiş yaranmasına və dərmanlara davamlılığa səbəb olan mühüm amildir. Bu günə qədər epi-dərmanlar əsasən hematoloji bədxassəli xəstəliklərlə məhdudlaşmış və solid şişlərdə çox az uğur qazanmışdır. Epigenetik yenidən proqramlaşdırma ilə əlaqəli plastiklik xərçəng hüceyrələrinin ümumi uyğunlaşma qabiliyyətini artırır və fərdiləşdirilmiş xərçəng müalicəsini daha mürəkkəb edir. Müxtəlif preklinik və klinik sübutlar immunoterapiya, radioterapiya və endokrin müalicə daxil olmaqla fərqli terapevtik üsullarla epi-dərmanların sinergetik təsirlərini dəstəkləyir. Əslində, xromatin tənzimləyicilərini hədəfləyən kiçik molekulların hazırlanması hazırkı dərman kəşfi səylərinin ən fəal sahələrindən biridir. Maraqlıdır ki, son səylər RNA modifikasiya aparatlarının xərçəngin irəliləməsi və terapevtik davamlılıq üçün vacib olduğunu və yeni müalicələr üçün namizəd hədəflər kimi potensiallarını ortaya qoyduğunu irəli sürür.

Bundan başqa, epigenetik tənzimlənmə pozğunluğu endokrinə davamlı süd vəzi xərçəngində geniş yayılmış vəziyyətdir. Məsələn, ESR1-in promotor hipermetilləşməsi tamoksifen altında xəstəliyi irəliləyən xəstələrin təxminən %20-sində ERα ekspressiyasının itirilməsinə səbəb olur. Entinostat (HDACi) və letrozol (AI) ER− süd vəzi xərçəngi hüceyrə xətlərində ERα və aromataza ekspressiyasını əvvəlki vəziyyətinə qaytara bilər; bu, böyümənin inhibisiyasına səbəb olur və endokrin müalicəyə həssaslığı induksiya etmək üçün epigenetik müdaxilənin effektivliyini göstərir (Şəkil 4). Bununla belə, bərpa edilmiş ERα ekspressiyası klinik şəraitdə heç vaxt müşahidə olunmamışdır və bu, ESR1-in susdurulmasında başqa repressiv mexanizmlərin rol oynadığını düşündürür.

Tamoksifenə davamlı hüceyrələr həmçinin histonların, TF-lərin və P300 / CBP kimi HAT-lar tərəfindən kataliz olunan istilik şoku zülallarının (heat shock proteins) artmış asetilləşməsi ilə xarakterizə olunur. Maraqlıdır ki, kastrasiyaya davamlı prostat xərçəngində seçici katalitik p300 / CBP inhibitoru olan A-485 androgen reseptorunun transkripsiya proqramını inhibə edir. HAT və HDAC aktivlikləri arasındakı tarazlığın hədəflənməsinin süd vəzi xərçəngində ERα vasitəçili transkripsiyaya qarşı oxşar şəkildə effektiv olub-olmadığı sınaqdan keçirilməlidir.

Epigenetik agentlər endokrin müalicəyə cavab olaraq hüceyrə ölümü mexanizmlərini də aktivləşdirir. Tamoksifen müalicəsi sağqalımı dəstəkləyən və tamoksifenə davamlı süd vəzi xərçənginin ortaya çıxmasına səbəb olan ER+ süd vəzi xərçəngi hüceyrələrinin autofagiyasını induksiya edir. Bu fenotiplə BCL2-ni aşağı tənzimləyərək və proapoptotik zülallar BAX və BAK ekspressiyasını induksiya edərək həmin hüceyrələri yenidən apoptoza yönəldən HDACi və tamoksifen kombinasiyası ilə mübarizə aparıla bilər. Həmçinin, HDACi-lər kimi epigenetik müalicələr endokrin həssaslığı yenidən təmin etmək üçün tamoksifenlə kombinasiyada ümidverici nəticələr göstərir və hazırda CDK4/6 inhibitorları və AI-lərlə kombinasiyada klinik sınaqlarda yer alır.

Yeni sübutlar histon metiltransferazlar kimi epigenetik amillərdə mutasiyaların geniş yayılmış hadisələr olduğunu və çox müxtəlif xromatin tənzimləyicilərini hədəfləyən digər epi-dərmanların hazırlanmasına marağın artdığını da göstərir. Məsələn, histon metiltransferaza KMT2C hormon reseptoru müsbət metastatik süd vəzi xərçəngində ən çox mutasiyaya uğramış doqquz sürücü gendən biri hesab olunur. KMT2C itkisi ERa-dan asılı gen ekspressiyasının aşağı tənzimlənməsinə və ERα-nın hormondan asılı olmayan böyüməni saxlamaq üçün AP-1 ilə tənzimlənən genlərə yenidən lokalizasiyasına səbəb olur (Şəkil 4).

PI3K/AKT vasitəsilə onkogen siqnallaşma epigenetik tarazlığa birbaşa təsir göstərir və bu, PI3K/AKT inhibitorlarının epigenetik dərmanlarla kombinasiyasının namizəd terapevtik strategiya olduğunu düşündürür.

Hüceyrə texnologiyalarındakı son irəliləyişlər hüceyrədən hüceyrəyə dəyişkənliyin davamlılığa töhfəsi kimi mühüm sualları araşdırmağa imkan verir. ER+ süd vəzi xərçəngində H3K4me3 demetilazası olan KDM5B hüceyrə transkriptomik heterogenliyini tənzimləyir. KDM5B lüminal ER+ süd vəzi şişlərində geniş şəkildə amplifikasiya olunur və həddindən artıq ekspressiya edilir; bu da endokrin müalicəyə davamlılığa səbəb olan transkriptomik heterogenliyin artmasına gətirir. Bu fermentin inhibitorlarının hormona həssas və endokrinə davamlı hüceyrə xətlərində fulvestranta həssaslığı artırdığı da göstərilmişdir və bu, onların klinik şəraitdə potensial effektivliyini düşündürür.

Endokrin müalicə ER+ süd vəzi xərçəngində ölüm hallarını və residivi azaldır, lakin təəssüf ki, əksər hallarda xəstəlik müalicə oluna bilməyən vəziyyətə doğru irəliləyir. Endokrin müalicədən sonra artan genetik dəyişikliklər CDK4/6 və ya mTOR inhibitorları kimi agentlərlə kombinasiya strategiyalarının istifadəsini dəstəkləyir və bu da davamlılıqla nəticələnir. Epi-dərmanlar yuxu halındakı hüceyrələri proliferativ və terapevtik cəhətdən həssas vəziyyətə yenidən yönəltmək imkanı verir. Bu agentlərin istifadəsi böyük həyəcan doğursa da, onların klinik istifadəsinə gedən yolda hələ bir neçə maneə var. Təəssüf ki, klinik nəticələr effektivlik və toksiklik baxımından preklinik şəraitdə yaranmış gözləntiləri qarşılamır. Bu müşahidələr histon və histon olmayan zülallar daxil olmaqla çoxsaylı substratları olan epigenetik tənzimləyicilərlə əlaqələndirilə bilər. Kombinə edilmiş terapevtik yanaşmaların faydasını artırmaq və toksiklik səviyyələrini azaltmaq üçün epi-dərmanların tənzimlənməsi və dozasının ətraflı araşdırılması lazımdır. Epigenetik dəyişikliklərin geri dönən olması da başlıca narahatlıq mənbəyi olaraq qalır, çünki şiş supressoru genlərinyenidən ekspressiyası epi-dərmanlar olmadıqda və ya mexanizmlərin həddindən artıq aktivliyi zamanı baş verə bilər.

Xülasə və cavab gözləyən suallar

Endokrin müalicənin hormona həssas süd vəzi xərçənglərinin müalicəsində əvəzolunmaz seçim olduğu mübahisəsiz sübut edilmişdir. Lakin qaçılmaz görünən davamlı fenotipi hədəfləmək üçün yanaşmalar hazırlamağa ciddi ehtiyac qalır. Epi-dərman sahəsindəki son irəliləyişlər süd vəzi xərçəngi də daxil olmaqla bir çox xəstəliyin skrininqi və müalicəsi üçün epigenetik əsaslı müalicələrin yeni dövrə daxil olmasının sübutudur. Hər yeni tədqiqatda olduğu kimi, bu sahədəki işlər də yeni kəşflərlə yanaşı yeni suallar ortaya çıxarmışdır. Cavab gözləyən bir neçə mühüm məqam bunlardır:

1. Süd vəzi şişinin qaynaqlandığı hüceyrənin xüsusiyyətləri nələrdir?
2. Epigenetik mexanizmlər fərqli metastatik sahələrdə klonal seçimə vasitəçilik edirmi?
3. Mezenximal sahənin süd vəzi xərçənginin irəliləməsində rolu nədir? Hansı epigenetik mexanizmlər süd vəzi şişinin mikromühitinin qorunub saxlanmasına səbəb olur?
4. Davamlı fenotipə doğru seçilmədən yayınmaq səylərində qısamüddətli terapevtik strategiyalar hazırlamaq üçün epigenetik dəyişikliklərin dinamik təbiətindən yararlana bilərikmi, yoxsa epi-dərmanların əsasında duran mexanizmlər də davamlılığın ortaya çıxmasına səbəb olur?
5. Xəstəliyin irəliləməsini və müalicəyə cavabı izləmək üçün epigenetik imzalardan istifadə edə bilərikmi?