Тамоксифен и CYP2D6: почему тестирование на полиморфизм гена так и не вошло в клинические рекомендации?

Тамоксифен – один из самых назначаемых лекарственных препаратов в онкологии, ежегодно его принимают миллионы женщин во всем мире. Тамоксифен активно используют уже около 35 лет и казалось бы, что действие препарата должно быть изучено от А до Я, но 10 лет назад разгорелись жаркие споры о влиянии аллельных вариантов цитохрома CYP2D6 на метаболизм тамоксифена и его эффективность. Сегодня мы с вами вспомним основные эффекты тамоксифена, разберемся в сложной организации суперсемейства цитохрома Р450 и определим, как в клинической практике мы можем использовать знания об аллельных вариантах CYP2D6.

Тамоксифен часто называют первым таргетным препаратом, подразумевая его основное свойство – селективную модуляцию эстрогеновых рецепторов (ER). В контексте тамоксифена селективная модуляция означает тканеспецифичное действие: в молочной железе препарат является антагонистом ER, а в эндометрии – агонистом ER. В ткани молочной железы тамоксифен конкурирует с эстрадиолом за связывание с ER и вызывает изменения конформации рецептора, блокирующие взаимодействия ER с активирующими белками. В ткани эндометрия, наоборот, тамоксифен оказывает стимулирующий эффект на ER, что может быть причиной развития гиперплазии эндометрия и полипов, а также, по разным данным, от 1,5 до 6,9 раз повышает риск развития карциномы эндометрия и саркомы матки. Постменопауза, высокий индекс массы тела, длительность приема тамоксифена, наличие гиперпластических изменений эндометрия до приема тамоксифена - основных факторов риска тамоксифен-ассоциированного рака эндометрия [1,2].

Показания FDA к приему тамоксифена постоянно расширяются и сегодня выглядят следующим образом:

1. Лечение метастатического ER+ рака молочной железы у женщин и мужчин

2. Адъювантная терапия инвазивного ER+ рака молочной железы

3. Адъювантная терапия ER+ ductal carcinoma in situ (DCIS)

4. Профилактика заболеваемости инвазивным раком молочной железы в группе высокого риска (женщины в возрасте после 35 лет с 5-летним прогнозируемым риском РМЖ>=1,67%, рассчитанным по модели Gail)

5. Другие показания: гинекомастия, масталгия, овариальная индукция.

Суперсемейство цитохрома Р450 (СYР450) - «семейство ферментов, функционирующих как монооксигеназы и содержащих гем в качестве кофактора». Все понятно, не правда ли? А если серьезно, то, чтобы понять работу этой сложной штуки в организме человека, нужно запастись терпением и бокалом крепкого чая.

Начнем с названия [3]:

Cyto: ферменты этого семейства расположены внутри клеток и связаны с внутренней мембраной либо митохондрий, либо эндоплазматической сети. Большинство кодирующих CYP450 генов экспрессируются в клетках печени, несколько меньше - в тонком кишечнике, легких, плаценте и почках.

Сrom и Р: все ферменты этой группы состоят из простого белка и связанного с ним окрашенного (chrom, Р - пигмент) небелкового компонента. В группе Р450 – это гем (соединение порфиринов и Fe).

450: при воздействии монооксида углерода (СО) это семейство имеет максимум поглощения света при длине волны 450 нм, что позволяет отличать данную группу от других гем-содержащих соединений – миоглобина и гемоглобина.

Суперсемейство: существует более 50 ферментов CYP450. Ферменты CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP3A4 и CYP3A5 метаболизируют 90% всех лекарственных препаратов.

Итак, основная функция СYP450 – это метаболизм тысячи эндогенных и экзогенных соединений, в том числе и лекарственных препаратов. Рассмотрим на примере тамоксифена (рисунок 1). Тамоксифен – это неактивное пролекарство, обладающее крайне низким сродством к ER. С кровью воротной вены тамоксифен попадает в печень, гепатоциты которой напичканы ферментами суперсемейства CYP450. Эти ферменты (например, CYP2D6) обладают монооксигеназной активностью при участии в реакциях гемового Fe3+. В результате многоэтапных процессов окисления, называемых метаболизмом I фазы, тамоксифен превращается в активные метаболиты – эндоксифен (4-ОН-N-дезметилтамоксифен) и 4-ОН-тамоксифен. Далее эти соединения попадают в системный кровоток и достигают своих мишеней – ER как в ткани молочной железы, так и эндометрия [4].

В контексте метаболизма тамоксифена нам особенно интересен CYP2D6, т.к. именно он катализирует стадии превращения неактивного пролекарства в его наиболее активный метаболит – эндоксифен (4-OH-N-десметилтамоксифен). Фермент CYP2D6 является продуктом гена

CYP2D6, расположенного на 22 хромосоме. В гепатоцитах более выражена экспрессия генов CYP450, поэтому количество ферментов этой группы в гепатоцитах значительно выше, чем в других клетках организма.

Ген CYP2D6 является высокополиморфным: в базе PharmVar описано более 100 аллельных вариантов, каждый из которых имеет нормальную или сниженную активность, которая может и вовсе отсутствовать. CYP2D6*1 считается неизмененным аллельным вариантом, экспрессия гена не снижена, а значит, метаболизм тамоксифена «идет по плану» и образуется достаточное количество активных метаболитов. Напротив, аллельный вариант CYP2D6*4 G1846A означает, что азотистое основание гуанин в положении 1846 гена CYP2D6 заменено на аденин. То есть последовательность нуклеотидов поменялась, что повлияло на экспрессию гена CYP2D6, активность фермента CYP2D6 и концентрацию эндоксифена. В таблице 1 представлена активность различных аллелей CYP2D6 [2].

Как мы знаем, в каждой клетке человека по 2 хромосомы, а значит, возможно множество вариаций 2 аллельных вариантов. В зависимости от функции каждому аллелю может быть присвоен уровень активности от 0 (аллель не активен) до 1 (нормальная активность), который, в свою очередь, часто используется для определения фенотипа (например, наличие 2 неизмененных аллелей - CYP2D6 *4/*4, уровень активности = 2). В настоящее время система оценки активности не стандартизирована в клинических лабораториях или на платформах генотипирования CYP2D6, но для нашего удобства мы будем ее использовать (таблица 2).

Связь полиморфизма гена CYP2D6 с ответом на терапию тамоксифеном.

На сегодняшний день доказано, что концентрация эндоксифена в плазме может варьировать на 50% и зависит от полиморфизма гена CYP2D6 [6]:

● У плохих метаболизаторов (уровень активности 0) уровень эндоксифена в плазме ниже по сравнению с нормальными метаболизаторами (уровень активности 1,5-2,0).

● У промежуточных метаболизаторов (показатель активности 0,5-1) наблюдаются более низкие уровни эндоксифена в плазме по сравнению с нормальными метаболизаторами [7].

Казалось бы, что следующий шаг очевиден: генотип CYP2D6 должен влиять на эффективность адъювантной эндокринной терапии и прогноз. Но, к сожалению, статистически значимая связь между генотипом CYP2D6 и исходами рака молочной железы не была доказана ни в одном из ранее проведенных крупных ретроспективных и небольших проспективных исследований [2]. Кроме того, последнее проспективное клиническое исследование (n=667), результаты которого были опубликованы в марте 2019 г., не обнаружило связи между генотипом CYP2D6 или концентрацией эндоксифена и клиническим исходом у женщин с ранней стадией рака молочной железы, получаюших тамоксифен в адъювантном режиме [8].

Скорее всего, такие результаты могут быть связаны с 3 основными причинами:

1. Разной распространенностью генетических полиморфизмов среди населения (*3,*4,*6 и *41 чаще встречаются у европеоидного населения, *10 - у азиатов и *17 - у африканцев) [2].

2. Влияния других ферментов суперсемейства CYP450, а также участников метаболизма II фазы, ABCB1-гликопротеина на уровень эндоксифена.

3. Секвестрацию липофильных метаболитов тамоксифена в жировую ткань [9].

NCCN, ASCO и ESMO единогласно сходятся во мнении, что определение полиморфизмов гена CYP2D6 не влияет на выбор адъювантной эндокринной терапии, хотя и советуют избегать одновременного приема сильных ингибиторов CYP2D6, таких как пароксетин и флуоксетин.

Итак, в настоящее время мы не можем рекомендовать пациентке, принимающей тамоксифен, генетическое исследование на наличие полиморфизмов гена CYP2D6. Пока точно не ясно, почему концентрация эндоксифена и полиморфизм CYP2D6 не влияют на эффективность тамоксифена и прогноз ER+ рака молочной железы. В любом случае, точка в исследовании данного вопроса не поставлена, а данный пример является хорошей моделью для изучения фармакогенетических особенностей метаболизма многих лекарственных препаратов. Давайте напоминать себе чаще, что даже в повседневно используемых методах можно найти много открытых вопросов и идей для дальнейшего изучения.

Материал подготовила: Ирина Дудина

Список литературы

1. Hu R, Hilakivi-Clarke L, Clarke R. Molecular mechanisms of tamoxifen-associated endometrial cancer (Review). Oncol Lett. 2015 Apr; 9(4): 1495–1501.

2. Dean L. Tamoxifen Therapy and CYP2D6 Genotype. Medical Genetics Summaries. Created: October 7, 2014; Last Update: May 1, 2019.

3. Lynch T, Price A. The Effect of Cytochrome P450 Metabolism on Drug Response, Interactions, and Adverse Effects. Am Fam Physician. 2007 Aug 1;76(3):391-396. 4. Cronin-Fenton DP, Damkier P, Lash TL. Metabolism and transport of tamoxifen in relation to its effectiveness: new perspectives on an ongoing controversy. Future Oncol. 2014 Jan; 10(1): 107–122.

5. Sideras K, Ingle JN, Ames MM, et al. Coprescription of Tamoxifen and Medications That Inhibit CYP2D6. 2010. J Clin Oncol 28:2768-2776.

6. Schroth W, Winter S, Murdter T, et al. Improved Prediction of Endoxifen Metabolism by CYP2D6 Genotype in Breast Cancer Patients Treated with Tamoxifen. Front Pharmacol. 2017;8:582.

7. Goetz M.P., Sangkuhl K., Guchelaar H.J., Schwab M., et al. Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium (CPIC) Guideline for CYP2D6 and Tamoxifen Therapy. Clin Pharmacol Ther. 2018 May;103(5):770–777.

8. Sanchez-Spitman A, Dezentje V, Swen J, et al. Tamoxifen Pharmacogenetics and Metabolism: Results From the Prospective CYPTAM Study. J Clin Oncol. 2019 Mar 10;37(8):636–646.

9. de Vries Schultink AH, Zwart W, Linn SC, et al. Effects of Pharmacogenetics on the Pharmacokinetics and Pharmacodynamics of Tamoxifen. Clin Pharmacokinet. 2015 Aug;54(8):797–810.