Анализируя вариации уровня вируса папилломы человека (ВПЧ) при раке головы и шеи, исследователи из Университета штата Техас, Университет им. Андерсона, обнаружили генную сигнатуру, связанную с реакцией на лечение и выживаемостью у пациентов. Вместо того, чтобы просто классифицировать опухоли как ВПЧ-положительные или ВПЧ-отрицательные, этот биомаркер может однажды позволить клиницистам лучше прогнозировать результаты лечения пациентов, что в конечном итоге позволит снизить интенсивность лечения для минимизации серьезных побочных эффектов.

Исследование, опубликованное сегодня в JCI Insight , выявило подгруппу пациентов с ВПЧ-положительным раком головы и шеи или ротоглотки, с молекулярным профилем и показателями выживаемости, аналогичными ВПЧ-отрицательным ракам, которые, как правило, имеют плохие результаты. Исследователи обнаружили генную панель, которая выделяла эту подгруппу и, по-видимому, предсказывала результаты в нескольких независимых когортах.

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), ежегодно в США диагностируется более 18 000 случаев рака ротоглотки , причем ВПЧ-инфекция является причиной примерно 70% всех случаев.

Стандартный уход при ВПЧ-положительном раке ротоглотки представляет собой комбинацию химиотерапии и облучения с пятилетней выживаемостью, равной приблизительно 85%, по сравнению с 55% для ВПЧ-отрицательного рака, пояснил Кертис Пикеринг, кандидат наук, доцент кафедры Хирургия головы и шеи и соответствующий автор исследования.

«Пациенты с ВПЧ-положительными опухолями ротоглотки живут долгое время после лучевого лечения, но часто остаются со значительной долговременной заболеваемостью, включая проблемы с речью или глотанием», — сказал Пикеринг. «Поэтому среди клиницистов существует желание уменьшить или деэскалацию терапии для уменьшения серьезных побочных эффектов. Однако в настоящее время у нас нет хороших биомаркеров, чтобы безопасно определить, какие пациенты являются кандидатами на деэскалацию».

Чтобы лучше понять роль биологии ВПЧ в исходе у пациента и выявить биомаркеры, связанные с ответом на лечение, исследовательская группа проанализировала данные из 80 видов рака ротоглотки, включенных в Атлас генома рака (TCGA). Вместо того, чтобы просто классифицировать опухоли как ВПЧ-положительные или ВПЧ-отрицательные, исследователи исследовали все опухоли на основе их уровня экспрессии гена ВПЧ.

«Это привело нас к выражению подписи, которое аккуратно идентифицировало две разные группы у пациентов с ВПЧ-положительным статусом», — сказал Пикеринг. «ВПЧ-негативные опухоли были явно различны, но внутри ВПЧ-позитивных было две разные группы. Это было биологически интересно, но одна ВПЧ-позитивная подгруппа имела выживаемость, сходную с таковой у ВПЧ-негативных пациентов».

Исследователи обнаружили первоначальную группу из 582 генов, которые отличали эти три подгруппы — группу с высоким HPV, группу с низким HPV и группу с HPV-негативным статусом — у каждого были статистически значимые различия в выживаемости. Дальнейший анализ привел к панели всего 38 генов, которые способны различать две HPV-позитивные подгруппы.

Разнообразные генетические анализы подтвердили различие между этими группами, и исследователи обнаружили два вирусных гена, которые обычно не считаются важными для прогрессирования опухоли, которые значительно различались между HPV-позитивными группами. Кроме того, исследования клеточных линий показали, что эти гены коррелируют с чувствительностью к облучению в соответствии с реакциями, наблюдаемыми у пациентов .

Признавая потенциальную ценность этой генной сигнатуры для прогнозирования ответа на лечение , исследователи оценили биомаркер в двух независимых группах пациентов с раком ротоглотки и шейки матки, связанным с ВПЧ. В каждом случае генная панель прогнозировала выживаемость и работала лучше, чем доступные клинические факторы, такие как статус курения и размер опухоли. Исследователи считают, что после дальнейшей доработки их генной панели биомаркер можно уменьшить до одного маленького гена с аналогичной прогностической способностью.

«Я надеюсь, что мы нашли некоторые новые фундаментальные аспекты биологии ВПЧ, связанные с канцерогенным процессом, прогрессированием опухоли и реакцией на терапию», — сказал Пикеринг. «Если мы сможем подтвердить это в будущих исследованиях, это может быть невероятно клинически полезным для нескольких типов опухолей, связанных с ВПЧ ».

Текущее ретроспективное исследование было ограничено относительно небольшими размерами когорт и зависимостью от данных секвенирования РНК; поэтому исследовательская группа надеется оценить свой биомаркер в проспективных испытаниях после разработки анализа, достаточного для клинического использования.