Mutazione dell'oncogene K-RAS in pazienti con carcinoma polmonare non a piccole cellule avanzato associato all'esposizione al fumo di legna e al fumo di tabacco: implicazioni terapeutiche (007/055/OMI)

Sfondo:

Il cancro del polmone è la principale causa di morte correlata al cancro tra uomini e donne in tutto il mondo (1). Nel 2007 sono stati registrati 213.380 nuovi casi di cancro al polmone; da questi casi sono stati segnalati 160.390 decessi. Questo numero rappresenta il 15% dei casi totali e il 29% dei decessi correlati al cancro nel mondo. Solo il 13% dei pazienti con cancro ai polmoni sopravvive per 5 anni [epidemiologia di sorveglianza e statistiche sui risultati finali (veggente) http://seer. cancro.gov/], quindi è ancora un grave problema di salute (2). Clinicamente parlando, il cancro del polmone è diviso in due categorie principali che coprono il cancro del polmone a piccole cellule e il cancro del polmone non a piccole cellule (NSCLC). Circa il 75% di tutti i tumori polmonari sono NSCLC, inclusi carcinoma a cellule squamose, adenocarcinoma e carcinoma a grandi cellule (1). Nonostante il trattamento multimodale con chemioterapia, radioterapia e chirurgia, esiste una prognosi infausta per il NSCLC localmente avanzato. I tassi di sopravvivenza per lo stadio clinico IIIA sono del 64% a un anno e tra il 23% e il 30% dopo cinque anni; per lo stadio clinico IIIB rispettivamente del 32% e del 3% dopo uno e cinque anni (3). Sebbene siano stati compiuti progressi nel trattamento del NSCLC, sono stati raggiunti pochi miglioramenti del tasso di sopravvivenza.

Il fumo di tabacco è considerato la principale causa di NSCLC, ma ci sono anche altri fattori di rischio, come l'esposizione ad amianto, radon, metalli pesanti e fumo di legna. Quest'ultimo è stato descritto come cancerogeno per l'uomo e un importante fattore di rischio per lo sviluppo di NSCLC. La frequenza di esposizione al fumo di legna nei pazienti con NSCLC è del 28% (2). I dati attuali indicano che il cancro del polmone associato al fumo di tabacco e il cancro del polmone associato all'esposizione al fumo di legna presentano caratteristiche cliniche diverse, il che suggerisce che potrebbero anche avere alterazioni genetiche diverse, che sono una conseguenza dell'eziologia del tumore. Tuttavia, non esistono ricerche molecolari significative che permettano di determinare le differenze nel pattern di mutazioni in oncogeni coinvolti nella tumorigenesi polmonare, in relazione ai fattori di rischio rappresentati dal paziente. I recenti progressi nella conoscenza della biologia del cancro hanno portato all'identificazione di vari potenziali bersagli molecolari che svolgono un ruolo importante nello sviluppo e nella progressione della malattia. Una delle vie di segnalazione più ampiamente studiate coinvolte nella proliferazione e sopravvivenza cellulare è quella attivata dal recettore del fattore di crescita epidermico (EGFR). Quando il fattore di crescita epidermico (EGF) si lega al dominio extracellulare dell'EGFR, la proprietà chinasica del recettore viene attivata regolando l'attivazione di diverse vie di segnalazione. Una di queste vie porta all'attivazione di K-RAS, che contemporaneamente attiva la via della MAP chinasi, coinvolta nella proliferazione, differenziazione, migrazione e sopravvivenza della cellula (questi sono eventi fondamentali nell'oncogenesi). I rapporti indicano che le mutazioni dell'EGFR possono essere trovate nel 51% dei pazienti non fumatori (4) e nel 10% dei pazienti fumatori, mentre le mutazioni nel K-RAS si verificano nel 30-50% degli adenocarcinomi polmonari associati al tabacco.

Le mutazioni attive in K-RAS non si verificano solo nel NSCLC, ma si verificano anche in > 50% degli adenocarcinomi del colon-retto, nel 75% dei tumori del pancreas, nel 48% dei tumori del polmone e nel 44% dei tumori del surrene (5). Queste mutazioni sembrano essere un fattore di rischio indipendente per la prognosi dei tumori maligni, poiché più del 90% di esse si verifica al codone 12 del gene K-RAS (6-8) e sono associate alla mancanza di risposta a erlotinib (9), un inibitore della tirosin-chinasi. Il nostro team di ricerca ha recentemente riportato che il fumo di legna è un fattore indipendente per la sopravvivenza e la risposta a un trattamento con erlotinib (10). Queste informazioni supportano fortemente l'ipotesi che la tumorigenesi del cancro del polmone derivi da diversi meccanismi molecolari a seconda dello stadio del fumatore (11) o di altri fattori cancerogeni associati alla comparsa della neoplasia maligna, come l'esposizione al fumo di legna. Pertanto, riteniamo che, rispetto a quanto riportato nei pazienti fumatori, il fumo di legna possa causare una diversa frequenza e pattern di mutazioni nell'oncogene K-RAS. È di rilevanza clinica determinare se i pazienti con NSCLC esposti al fumo di legna presentino differenze nella frequenza e nel tipo di mutazioni nel gene K-RAS, rispetto sia ai pazienti fumatori che a quelli non fumatori.

Sono infatti allo studio alcuni potenziali marcatori biologici con l'obiettivo di selezionare i pazienti che riceveranno terapie più specifiche e ottenere così migliori risultati in termini di risposta al trattamento e sopravvivenza globale. Questo è il motivo per cui la capacità di rilevare mutazioni K-RAS associate a fattori di rischio per NSCLC potrebbe rappresentare un punto di partenza per proporre diversi approcci terapeutici e beneficiare i pazienti in base alle caratteristiche specifiche di ciascun tumore.

Obiettivo generale:

Definire la frequenza e il tipo di mutazioni al codone 12 dell'oncogene K-RAS che si verificano in pazienti con carcinoma polmonare non a piccole cellule che hanno una storia di esposizione al fumo di legna o al fumo di tabacco.

Materiali e metodi:

La presenza di mutazioni dell'oncogene K-RAS sarà valutata retrospettivamente in 50 pazienti con NSCLC avanzato che hanno una storia di esposizione al fumo di legna e 50 pazienti con NSCLC che hanno una storia di fumo di tabacco. Inoltre, saranno valutati prospetticamente 50 pazienti con NSCLC con o senza un background di esposizione a uno qualsiasi di questi fattori di rischio per il cancro del polmone. Per i pazienti che saranno studiati in modo prospettico, i criteri di inclusione saranno i seguenti: pazienti con diagnosi di NSCLC avanzato stadio IIIB/IV che non hanno ricevuto precedente chemioterapia, radioterapia o entrambe e che hanno tessuto tumorale incorporato in blocchi di paraffina o fissato in formalina; questi pazienti devono firmare una lettera di consenso informato. I criteri di esclusione saranno: pazienti che rifiutano di partecipare allo studio o che decidono di ritirarsi da esso, pazienti senza tessuto tumorale o con un campione di scarsa qualità. I campioni tumorali, sia fissati in formalina che inclusi in paraffina, utilizzati per la diagnosi istologica dei pazienti saranno ottenuti dai Dipartimenti di Patologia del National Cancer Institute e del National Institute of Respiratory Diseases; questi campioni saranno utilizzati per raccogliere DNA per l'analisi delle mutazioni K-RAS. I dati clinici dei pazienti saranno ottenuti dalle loro cartelle cliniche.

Estrazione del DNA:

Il DNA genomico è stato estratto con procedura standard da aree di vetrini di paraffina contenenti >50% di tumore utilizzando il QIAamp DNAFFPE Tissue Kit (QIAGEN), secondo le istruzioni del produttore.

Analisi delle mutazioni dell'oncogene K-RAS Le mutazioni del gene KRAS dai campioni sono state rilevate dal kit Therascreen RGQ PCR (QUIAGEN, metodo Scorpions ARMS), secondo le istruzioni del produttore.

Per l'analisi statistica dei risultati, le variabili continue saranno presentate come medie aritmetiche, mediane e deviazioni standard, mentre le variabili categoriali saranno presentate come proporzioni e intervalli di confidenza al 95%. I confronti inferenziali saranno effettuati mediante il test t di Student e il test U di Mann-Whitney, secondo la distribuzione dei dati (normali e anormali) determinata dal test di Kolmogorov-Smirnov. Per valutare la significatività tra le variabili categoriali verrà eseguito il test del chi quadrato o il test esatto di Fisher. La significatività statistica sarà determinata come valore p<0.05 con un test a due code. Nell'analisi di regressione logistica multivariata saranno incluse sia variabili significative che variabili con significatività borderline (p<0.1). I confronti tra i gruppi saranno effettuati con il log-rank test.