Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,936

CLINICAL SIGNIFICANCE OF DETERMINING MUTATIONS IN THE BRAF AND NRAS GENES IN TUMOR TISSUE OF PATIENTS WITH MELANOMA

Stefanova Y.Y. 1, Porkhanova N.V. 1, Murashko R.A. 1, Maksimov A.Y. 2, Timofeeva S.V. 2
1 Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Kuban State Medical University" of the Ministry of Health of the Russian Federation
2 Federal State Budgetary Institution National "Medical Research Center of Oncology" of the Ministry of Health of the Russian Federation
1019 KB
Melanoma is one of the most aggressive forms of skin cancer, as it rapidly metastasizes and has a high risk of recurrence. Understanding the genetic and molecular characteristics of melanoma is crucial for improving therapeutic approaches and individualizing treatment. The aim of the study was to determine the mutational status of the BRAF and NRAS genes in tumor samples from patients with a histologically confirmed diagnosis of cutaneous melanoma. The study included 112 patients with morphologically verified cutaneous melanoma treated from 2018 to 2024 (48 men, 64 women; mean age 58.2 ± 12.4 years). FFPE tumor tissue samples were used. Analysis of BRAF (V600E) mutations was performed using real-time PCR, while rare BRAF variants and NRAS mutations were analyzed using conventional PCR followed by Sanger sequencing. Statistical data processing was performed using Statistica 13.0 software using the Pearson χ² and Mann-Whitney tests. Mutations in the BRAF and NRAS genes were detected in 78 patients (69.6 %). Mitotic activity was higher in tumors without mutations. During the follow-up period (median 36 months), disease progression was observed in 95 patients (84.8 %), with an overall recurrence rate of 79.5 %. The median overall survival for the entire cohort was 48 months: the shortest was in patients with a BRAF mutation (39 months), intermediate in those with NRAS mutations (52 months), and the best in the wild-type group (58 months). Median progression-free survival was also shortest in the BRAF-mutated group (17 months). Regional lymph node recurrence was more common in patients with a BRAF mutation. The obtained data confirm the heterogeneity of melanoma in terms of molecular genetic characteristics and emphasize the importance of a comprehensive analysis of the mutational profile for patient stratification and selection of optimal treatment tactics.
oncology
malignant neoplasms
melanoma
nras
braf

Введение

Меланома представляет собой злокачественное новообразование, происходящее из меланоцитов – клеток нейроэктодермального происхождения, ответственных за синтез пигмента меланина. Патогенез меланомы является многофакторным процессом, требующим сложного взаимодействия экзогенных и эндогенных факторов риска [1].

Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в течение последнего десятилетия отмечается значительный рост заболеваемости меланомой кожи [2]. По состоянию на 2024 г. в мире было зарегистрировано около 130000 новых случаев заболевания [3], из них в России порядка 5540 случаев [4, 5]. В связи с этим углубленное изучение генетических и молекулярных характеристик меланомы приобретает первостепенное значение для разработки новых, более эффективных стратегий таргетной терапии [6].

Ключевую роль в инициации и прогрессии меланомы кожи играет сигнальный каскад Ras-Raf-MEK-ERK митоген-активированной протеинкиназы (MAPK) ( рис.1) [7].

Рис.1. Схема сигнального пути MAPK (Ras-Raf-MEK-ERK) при меланоме.

RTK – рецептор тирозинкиназы; SCF – стволовой фактор; EGF – эпидермальный фактор роста; RAS, RAF, MEK, ERK – ключевые белки сигнального пути MAPK.

Пунктирные стрелки – активация сигнального пути; красные Т-образные линии – точки приложения таргетных препаратов, блокирующих соответствующие киназы. Мутации RAS и BRAF приводят к конститутивной активации пути и стимулируют пролиферацию, выживание, миграцию и метастазирование опухолевых клеток.

Примечание: составлен авторами на основе источника [7]

Соответственно, меланома может быть классифицирована на основе молекулярного драйвера пути MAPK, который включаетBRAFи NRAS мутации [8]. Нарушение в функционировании этого пути приводит к постоянной активации передачи митогенных сигналов, что стимулирует неконтролируемую пролиферацию опухолевых клеток и способствует прогрессированию заболевания [9].

Наиболее частой генетической аберрацией при меланоме является мутация в гене BRAF, в частности замена валина глутаминовой кислотой в 600-м кодоне (V600E). Экспериментальные данные, полученные на трансгенных мышиных моделях с экспрессией BRAF V600E, убедительно доказывают, что данная мутация является драйверным событием в инициации опухолевого роста. Фармакологическое ингибирование мутантного белка BRAF приводит к блокированию пролиферации клеток меланомы, индукции апоптоза и подавлению роста опухолевых ксенотрансплантатов [10].

Эпидемиологические исследования демонстрируют корреляцию между типом мутации BRAF и характером воздействия ультрафиолетового излучения. Мутация V600E чаще ассоциирована с развитием меланомы у молодых пациентов с историей периодического интенсивного солнечного воздействия. В то же время мутация V600K более характерна для опухолей, возникающих на фоне хронического кумулятивного солнечного повреждения у лиц пожилого возраста [11].

Активация онкогена NRAS происходит вследствие точечных мутаций, наиболее часто затрагивающих кодоны 12 и 13 экзона 2, а также кодон 61 экзона 3. Прогностическое значение мутаций NRAS остается предметом научных дискуссий [12]. В то время как некоторые ранние исследования указывали на их ассоциацию с более благоприятным прогнозом и выживаемостью пациентов, более поздние работы свидетельствуют о том, что наличие мутации NRAS может быть независимым предиктором снижения выживаемости при IV стадии заболевания [13, 14].

Несмотря на значительные успехи в разработке комбинированной таргетной терапии ингибиторами BRAF и MEK, общее биологическое и прогностическое значение мутационного статуса генов BRAF и NRAS требует дальнейшего изучения.

Цель исследования – комплексная оценка выживаемости и определение мутационного статуса генов BRAF и NRAS в опухолевом материале пациентов с диагнозом «меланома кожи» для уточнения их роли в прогнозе заболевания.

Материал и методы исследования

В ретроспективное исследование включены взрослые пациенты (старше 18 лет) с морфологически верифицированной первичной или метастатической меланомой кожи, проходившие лечение в 2018–2024 гг. Критериями включения являлись наличие достаточного количества опухолевой ткани в парафиновых блоках (FFPE) для молекулярно-генетического исследования и доступность клинических данных. Критериями исключения служили отсутствие морфологической верификации диагноза, содержание опухолевых клеток менее 30% после микродиссекции, наличие синхронных или метахронных злокачественных новообразований другой локализации (за исключением carcinoma in situ) и отсутствие данных динамического наблюдения.

В исследование вошли 112 пациентов, в том числе 48 (42,9%) мужчин и 64 (57,1%) женщины. Средний возраст составил 58,2 ± 12,4 года (27–85 лет). Медиана толщины опухоли по Бреслоу составила 2,8 мм (0,8–6,5 мм), изъязвление выявлено у 45 (40,2%) пациентов. Для молекулярного анализа использовали образцы первичных опухолей (75; 67,0%) и метастатических очагов (37; 33,0%), преимущественно регионарных лимфатических узлов. У большинства пациентов функциональный статус соответствовал ECOG 0–1 (82,1%), повышение уровня ЛДГ отмечалось у 43 (38,4%) больных. Часть исследуемой когорты ранее использовалась для анализа мутационного статуса [5]; в настоящей работе впервые представлены результаты анализа клинических исходов и выживаемости.

Материалом исследования служили образцы опухолевой ткани FFPE. Перед выделением ДНК выполняли макро- и микродиссекцию для обеспечения содержания опухолевых клеток не менее 30%.

Геномную ДНК выделяли с использованием набора QIAamp DNA FFPE Tissue Kit (QIAGEN, Германия) согласно инструкции производителя. Контроль качества и количественную оценку ДНК проводили методами спектрофотометрии (NanoDrop) и флуориметрии (Qubit). Для дальнейшего анализа использовали образцы с отношением A260/A280 1,8–2,0 и концентрацией ДНК не менее 20 нг/мкл.

Мутацию BRAF V600E определяли методом аллель-специфичной ПЦР в режиме реального времени на амплификаторе CFX96 Touch (Bio-Rad, США). Редкие варианты BRAF и мутации NRAS выявляли методом классической ПЦР с последующим секвенированием по Сэнгеру (ABI Prism 3500, Applied Biosystems, США), охватывающим экзоны 2 и 3 гена NRAS. Предел чувствительности метода составлял 15–20% мутантных аллелей. В связи с небольшим числом пациентов с редкими вариантами мутаций анализ проводился на уровне мутационного статуса генов BRAF и NRAS.

Статистическую обработку данных выполняли в программе Statistica 13.0. Для сравнения качественных признаков использовали критерий χ² Пирсона, количественных – критерий Манна – Уитни. Общую (OS) и безрецидивную (PFS) выживаемость оценивали методом Каплана – Мейера с использованием Log-rank-теста. Статистически значимыми считали различия при p < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

В исследование были включены 112 пациентов с морфологически верифицированным диагнозом «меланома кожи». Гендерное распределение было следующим: 48 (42,9%) мужчин и 64 (57,1%) женщины. Средний возраст на момент постановки диагноза составил 58,2 ± 12,4 года (диапазон от 27 до 85 лет). Распределение по стадиям заболевания согласно классификации TNM 8 было следующим: II стадия – у 7 (6,3%) пациентов, III стадия – у 68 (60,7%), IV стадия – у 37 (33,0%) пациентов.

Мутации в исследуемых генах были выявлены у 78 (69,6%) пациентов. Общая структура мутационного профиля представлена на рис.2.

Рис.2. Частоты и типы мутаций в генах BRAF и NRAS.

Примечание: составлен авторами на основе полученных данных в ходе исследования

Сочетанные мутации в генах BRAF и NRAS в пределах одной опухоли не выявлены ни у одного пациента, что подтверждает их взаимную эксклюзивность.

Анализ локализации первичной опухоли выявил статистически значимую связь с мутационным статусом (χ²=24,7; p<0,001). У пациентов с мутациями в гене BRAF поражение кожи головы и шеи встречалось наиболее часто (62,1%, n=36/58), тогда как в группе дикого типа эта локализация наблюдалась лишь у 28,6% (n=10/34) пациентов. Аналогичная тенденция прослеживалась и для мутаций NRAS, хотя и с меньшей частотой (45,0%, n=9/20).

Митотическая активность (определяемая как наличие≥1 митоза в поле зрения) была достоверно выше в группе без мутаций (84,6%) по сравнению с группами BRAF-мутантных (63,4%) и NRAS-мутантных (66,7%) опухолей (p=0,002).

За период наблюдения (медиана 36 месяцев) прогрессирование заболевания было зафиксировано у 95 (84,8%) пациентов. Общая частота рецидивов составила 79,5%. Структура рецидивов и метастазирования в зависимости от мутационного статуса представлена на рис.3.

Рис.3. Прогрессирование заболевания в зависимости от наличия мутаций;

p-value – значение Х2-теста Пирсона для распределения сравнения распределения типов прогрессирования между группами (статистически значимые различия при p<0,05)

Примечание: составлен авторами на основе полученных данных в ходе исследования

Анализ выживаемости показал значимые различия между группами. Медиана общей выживаемости (OS) для всей когорты составила 48 месяцев. При этом пациенты с мутацией BRAF имели наихудший прогноз: медиана OS составила 39 месяцев против 58 месяцев в группе дикого типа (Log-rank test p=0,03). Группа с мутациями NRAS занимала промежуточное положение с медианой OS 52 месяца ( рис.4).

Рис.4. Кривые Каплана – Мейера общей выживаемости пациентов в зависимости от мутационного статуса генов BRAF и NRAS.

Примечание: составлен авторами по результатам данного исследования

Наиболее значимым фактором неблагоприятного прогноза оказался рецидив поражения регионарных лимфатических узлов. В группе с мутацией BRAF этот показатель был достоверно выше (39,7%) по сравнению с группой дикого типа (17,6%, p=0,008), что позволяет рассматривать данный генотип как маркер высокого риска лимфогенного метастазирования.

Медиана выживаемости без прогрессирования для всей выборки составила 22 месяца. Кривые Каплана – Мейера продемонстрировали статистически значимое преимущество группы дикого типа (PFS=29 мес) над группой с мутацией BRAF (PFS=17 мес; p=0,01). Группа с мутациями NRAS показала промежуточные результаты (PFS=24 мес).

Таким образом, расширенный анализ данных на увеличенной выборке подтверждает доминирующую роль мутации BRAF как фактора неблагоприятного прогноза течения меланомы кожи.

Проведенное исследование на расширенной выборке подтверждает высокую частоту активирующих мутаций в генах BRAF и NRAS среди российских пациентов с меланомой кожи. Полученные данные (51,8% для BRAF) согласуются с результатами крупных международных метаанализов последних лет [15, 16].

Установленная ассоциация мутационного статуса с локализацией первичной опухоли на голове и шее может быть обусловлена особенностями этиопатогенеза опухолей данной локализации, возможно, связанным с характером инсоляции или генетической предрасположенностью меланоцитов этой области. Данная закономерность подтверждается результатами молекулярно-эпидемиологических исследований, показавших, что мутации в гене BRAF значительно преобладают в меланомах, возникающих на участках кожи, не подверженных хронической инсоляции. В частности, наиболее высокая частота мутаций BRAF (до 69,6%) отмечена в опухолях туловища (спина, грудь, передняя брюшная стенка), тогда как в меланомах кожи лица и шеи этот показатель составляет лишь 42,8%. В то же время, для опухолей, локализующихся на участках с хроническим солнечным повреждением, более характерны мутации в гене NRAS, которые встречаются здесь с частотой до 28,6% [17].

Ключевым результатом работы является подтверждение неблагоприятного прогноза у пациентов с мутацией BRAF. Именно эта когорта демонстрировала наибольшую частоту рецидивов поражения регионарных лимфатических узлов и отдаленного метастазирования. Данный феномен может быть объяснен более высокой пролиферативной активностью и инвазивным потенциалом опухолевых клеток, несущих данную аберрацию [18, 19].

В исследовании Tsao et al. (2012) было установлено, что наиболее частым событием является аберрантная активация гена BRAF в кодоне V600, которая наблюдается в 35–50% случаев меланомы. Реже встречаются мутации в гене NRAS, преимущественно затрагивающие кодоны Q61, а также G12 и G13 (10–25% опухолей) [20]. Мутации BRAF можно классифицировать на три группы: класс I, II или III [21]. Мутации класса I и класса II приводят к Ras-независимой активации Raf, при этом мутации класса I затрагивают V600, создавая мономеры с высокой киназной активностью, а мутации класса II создают активированные димеры Raf с промежуточной киназной активностью. В отличие от этого, мутации класса III включают более слабые онкогенные варианты, приводящие к усиленному связыванию Ras с нарушенной киназной активностью, что стимулирует активацию CRAF для усиления нисходящей передачи сигналов MAPK [22].

В настоящем исследовании группа пациентов с мутациями NRAS занимала промежуточное положение по показателям общей и безрецидивной выживаемости. Эти результаты соответствуют современным представлениям о биологии NRAS-мутантной меланомы. Несмотря на относительно неблагоприятный прогноз, некоторые исследования показывают более высокую чувствительность данной подгруппы пациентов к иммунной терапии по сравнению с BRAF-мутантными опухолями [23].

Следует отметить ряд ограничений, присущих данной работе. Ключевым из них является ретроспективный дизайн исследования, проведенного на базе одного клинического центра, что по своей природе сопряжено с методологическими ограничениями. Кроме того, детальный анализ данных наблюдения и терапии был проведен лишь для подгруппы из 112 пациентов, прошедших молекулярное профилирование. Гетерогенность исследуемой когорты, включавшей как метастатические, так и неметастатические очаги с вариабельными протоколами динамического наблюдения, существенно затрудняет экстраполяцию полученных результатов на другие клинические группы и их однозначную интерпретацию.

Однако полученные результаты подчеркивают необходимость обязательного молекулярно-генетического тестирования статуса BRAF/NRAS* на этапе первичной диагностики для стратификации риска и выбора оптимальной тактики лечения, включая раннее рассмотрение адъювантной таргетной терапии для пациентов высокого риска.

Заключение

Мутационный статус генов BRAF и NRAS ассоциирован с особенностями клинического течения и показателями выживаемости пациентов с меланомой кожи в исследуемой когорте. Наличие мутации BRAF было связано с менее благоприятными показателями общей и безрецидивной выживаемости, что свидетельствует о потенциальной клинической значимости молекулярно-генетического тестирования при выборе тактики лечения и динамического наблюдения. Полученные результаты требуют подтверждения в независимых проспективных когортах с использованием многофакторного анализа.


Conflict of interest
The authors declare that there is no conflict of interest.

Financing
The research was performed without external funding.

Библиографическая ссылка

Стефанова Ю.Ю., Порханова Н.В., Мурашко Р.А., Максимов А.Ю., Тимофеева С.В. КЛИНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МУТАЦИЙ В ГЕНАХ BRAF И NRAS В ОПУХОЛЕВОЙ ТКАНИ ПАЦИЕНТОВ С МЕЛАНОМОЙ КОЖИ // Современные проблемы науки и образования. 2026. № 6. ;
URL: https://science-education.ru/en/article/view?id=34672 (дата обращения: 14.07.2026).
DOI: https://doi.org/10.17513/spno.34672