Fattori predittivi di risposta al trattamento con chemioterapici e/o farmaci biologici nei tumori polmonari non a piccole cellule

Abstract

Le neoplasie polmonari rappresentano la prima causa di morte per cancro al mondo; la loro incidenza e mortalità sono pressoché sovrapponibili ad indicare una scarsa curabilità di questo tipo di neoplasia. Nella maggior parte dei casi, si presentano alla diagnosi in stadio localmente avanzato o metastatico e pertanto non passibili di chirurgia. Circa l’80-85% di queste neoplasie rientrano nella categoria istologica “non a piccole cellule (NSCLC)”. Le neoplasie polmonari non a piccole cellule si presentano nel 50% dei casi in stadio avanzato alla diagnosi e, pertanto, trattabili con il solo trattamento medico. Negli ultimi anni sono aumentate le conoscenze circa la biologia del NSCLC che hanno portato a sviluppare nuove strategie terapeutiche, sia con nuovi farmaci chemioterapici sia con farmaci a target molecolare. Sebbene notevoli progressi siano stati fatti negli ultimi anni nel trattamento del NSCLC, questa malattia risulta ancora legata a cattiva prognosi nella maggior parte dei pazienti. Negli ultimi anni, in relazione al progressivo incremento delle conoscenze ed anche grazie all’introduzione delle terapie biologiche, sempre più si è andato ad affermando il concetto di personalizzazione del trattamento, secondo il quale una determinata terapia andrebbe somministrata ad un dato paziente a seconda delle caratteristiche specifiche della neoplasia di cui è affetto e delle caratteristiche proprie di quell’individuo. Nella pratica clinica, un dato schema terapeutico viene scelto tenendo conto di alcuni fattori come l’età, il performance status, la presenza di co-morbidità e valutando i profili di tossicità dei vari regimi, lontani quindi da una situazione di specifica individualizzazione. In quest’ottica, recenti evidenze suggeriscono la possibilità di individuare sottopopolazioni di pazienti che possono beneficiare di uno specifico trattamento rispetto ad altre. Proprio in questo ambito si inserisce il progetto che ho sviluppato in questi 4 anni, volto ad identificare fattori predittivi di risposta ai diversi tipi di trattamento (chemioterapico e biologico) impiegati nella terapia del NSCLC avanzato. Il mio progetto si è articolato in quattro sottoprogetti relativi a quattro differenti tipi di terapie impiegate nelle varie fasi del NSCLC avanzato. I quattro sottoprogetti sviluppati sono stati i seguenti: 1. Panel di marcatori molecolari predittivi nel trattamento con gefitinib di pazienti affetti da tumore polmonare non a piccole cellule in stadio avanzato; 2. Espressione immunoistochimica di ERCC1/BRCA1 e polimorfismi dei geni di riparo del DNA quali fattori predittivi nel trattamento chemioterapico a base di platino dei pazienti affetti da tumore polmonare non a piccole cellule in stadio avanzato; 3. Correlazione dei polimorfismi e della attività della citidina deaminasi con l’outcome dei pazienti affetti da carcinoma polmonare non a piccole cellule avanzato trattati con platino-gemcitabina; 4. Fattori biologici predittivi nel trattamento chemioterapico con pemetrexed nella neoplasia polmonare non a piccole cellule in stadio avanzato.

Nel primo sottoprogetto è stato valutato il ruolo predittivo di un gruppo di marcatori molecolari comprendente le mutazioni dei geni codificanti per EGFR e per K-ras, l’amplificazione dei geni per EGFR ed HER2, l’espressione proteica della proteina EGFR ed i polimorfismi dell’introne 1 del gene EGFR, in 91 pazienti affetti da NSCLC in fase avanzata trattati con gefitinib, inibitore dell’attività tirosino-chinasica di EGFR. Il sesso (p = 0.005), lo stato di non fumatore (p = 0.010), la tossicità cutanea (p = 0.020), mutazioni del gene EGFR (p < 0.001) e la positività per EGFR FISH (p = 0.016) sono risultati associati alla risposta a gefitinib. La mutazione di K-ras è stata rilevata in soli 7 pazienti non-responder. La sopravvivenza mediana è stata di 10 mesi. Solo lo stato di non fumatore e il polimorfismo dell’introne 1 di EGFR hanno mostrato una correlazione statisticamente significativa con la sopravvivenza (p = 0.031 e 0.044, rispettivamente). In conclusione, abbiamo confermato il ruolo della mutazione del gene EGFR come fattore predittivo di risposta agli inibitori dell’attività tirosino-chinasica di EGFR. Inoltre, il numero di copie del gene EGFR e, potenzialmente, anche il polimorfismo dell’introne 1 di EGFR potrebbero aiutare a predire la responsività agli inibitori dell’attività tirosino-chinasica di EGFR nel NSCLC avanzato. Il secondo sottoprogetto è uno studio retrospettivo condotto su materiale istologico di archivio relativo a pazienti affetti da NSCLC in stadio IIIB-IV trattati in I linea all’interno del protocollo di chemioterapia FAST. Con tale studio si sono analizzati su 110 campioni tumorali fattori potenzialmente predittivi di risposta al cisplatino, quali l’espressione immunoistochimica di EGFR e BRCA1 e i polimorfismi di ERCC1, XPD, XRCC1 e 3. La casistica del protocollo FAST ha consentito valutare tali fattori in gruppo di pazienti che ha ricevuto chemioterapia a base di cisplatino ed in un gruppo che è stato trattato senza cisplatino. L’espressione immunoistochimica di ERCC1 e BRCA1 sono risultate positive in 58 e 56 pazienti, rispettivamente. Nel complesso, i pazienti ERCC1-negativi hanno mostrato un migliore tasso di risposta (p = 0.0015), più lunghe sopravvivenza libera da progressione (p = 0.023) e sopravvivenza globale (p = 0.012) rispetto a quelli positivi, con una interazione con il trattamento solo in termini di tasso di risposta (test di interazione, p = 0.076). Nel complesso, i pazienti BRCA1 positivi hanno mostrato un migliore outcome anche se in maniera non statisticamente significativa. I polimorfismi dei geni di riparo del DNA non hanno mostrato associazioni statisticamente significative con l’outcome dei pazienti. Questo studio dimostra il ruolo prognostico dell’espressione immunoistochimica ERCC1 in pazienti con NSCLC avanzato trattati con chemioterapia; tuttavia, l'espressione di ERCC1/BRCA1 e specifici polimorfismi dei geni di riparo del DNA non sembrano influenzare il beneficio clinico derivante dall’uso del cisplatino. La gemcitabina è un analogo della deossicitidina con provata attività nei confronti di un ampio spettro di tumori; la doppietta gemcitabina-cisplatino è uno dei regimi più ampiamente utilizzati nel trattamento del NSCLC in stadio avanzato. La citidina deaminasi (CDA) è il principale enzima inattivante di gemcitabina e il suo ruolo fondamentale nelle attività/tossicità della gemcitabina è stata dimostrata da diversi studi pre-clinici e clinici. L'obiettivo di questo terzo sottostudio è stato di valutare se tre polimorfismi a singolo nucleotide (SNP) nella regione codificante del CDA (CDA 79A>C, 208G>A, e CDA 435C>T) cosi come l’attività enzimatica potessero influenzare l’outcome di un gruppo di 126 pazienti con NSCLC trattati con chemioterapia a base di gemcitabina-platino. I pazienti con genotipi CDA A79A/A79C hanno mostrato un tempo alla progressione di malattia (6.0 vs 3.0 mesi, p = 0.001) e una sopravvivenza globale (11.0 vs 5.0 mesi, p = 0.001) significativamente più lunghi rispetto ai pazienti con genotipo C79C. I pazienti portatori dei genotipi CDA C435C/C435T hanno avuto una più lunga sopravvivenza globale (p = 0.025), ma non sono state osservate correlazioni con il tempo alla progressione di malattia. Al contrario, i pazienti con bassa attività CDA hanno mostrato un tasso di risposta (37.7% vs 13.8%, p = 0.006) e un beneficio clinico (91.8% vs 51.7%, p < 0.001) significativamente più alti, così come migliori tempo alla progressione (8.0 vs 3.0 mesi p < 0.001) e sopravvivenza globale (19.0 vs 6.0 mesi, p < 0.001). Inoltre, l'attività enzimatica è emerso come fattore indipendente del rischio di morte/progressione all'analisi multivariata. In conclusione, l'attività enzimatica di CDA sembra essere un fattore predittivo forte di attività e di efficacia di una chemioterapia a base di gemcitabina. Questo quarto sottostudio biologico rappresenta un’indagine di ricerca traslazionale condotta al fine di identificare gruppi di pazienti che presentano beneficio differente con trattamento a base di pemetrexed. E’ stato valutato il ruolo dei polimorfismi dei geni TS, MTHFR, RFC, GGH nel predire l’efficacia e la tossicità nei confronti del trattamento con pemetrexed in 208 pazienti affetti da NSCLC avanzato. Questo studio ha evidenziato una correlazione significativa fra l’allele MTHFR 677T e una maggiore sopravvivenza in pazienti trattati con pemetrexed. Tale differenza è risultata clinicamente rilevante dato che i pazienti con genotipo TT, che sono però solo il 17% della popolazione in studio, hanno mostrato sopravvivenze libera da progressione e globale quasi doppie rispetto ai pazienti con genotipo eterozigote o wild-type. In assenza di un gruppo di controllo non trattato con pemetrexed, non è possibile tuttavia definire il ruolo prognostico o predittivo del beneficio con pemetrexed di tale polimorfismo.

In conclusione, questo progetto ha consentito di identificare alcuni fattori potenzialmente utili nel predire l’outcome dei pazienti con NSCLC avanzato. Le mutazioni di EGFR, come riscontrato anche nel primo sottostudio, rappresentano attualmente un fattore determinante nella scelta terapeutica del NSCLC. ERCC1 ha sicuramente un ruolo prognostico, come evidenziato nel secondo sottostudio, ma non può essere utilizzato come fattore predittivo nella comune pratica clinica. Visti gli interessanti risultati ottenuti, studi clinici prospettici dovrebbero essere condotti al fine di validare l’attività di CDA e il polimorfismo MTHFR 677T quali potenziali marcatori predittivi del trattamento con gemcitabina e pemetrexed rispettivamente nel NSCLC avanzato.