O ρόλος των κυκλοφορούντων βιοδεικτών στην εκτίμηση της έκβασης ασθενών με μη-μικροκυτταρικό καρκίνο πνεύμονα (NSCLC) που λαμβάνουν ανοσοθεραπεία
Authors: Μοναστηριώτη Αλεξία 
Published: January 2024

Ο καρκίνος του πνεύμονα αποτελεί την πρώτη αιτία θανάτου από καρκίνο παγκοσμίως και στα δύο φύλα, με 1.8 εκατομμύρια θανάτους εξαιτίας της νόσου να έχουν καταγραφεί για το 2020. Η πενταετής επιβίωση κυμαίνεται στο 10-20% του συνόλου των περιπτώσεων αυτών, καθ’ ότι η πλειονότητα των ασθενών τη στιγμή της διάγνωσης παρουσιάζουν ήδη προχωρημένη ή μεταστατική νόσο, περιορίζοντας τις θεραπευτικές επιλογές του ασθενή και μειώνοντας σημαντικά την πιθανότητα επιβίωσης πέραν των πέντε ετών. Οι στοχευμένες μοριακές θεραπείες και πρόσφατα η ανοσοθεραπεία έχουν βελτιώσει σε σημαντικό βαθμό την πρόγνωση των ασθενών με καρκίνο του πνεύμονα. Ειδικότερα η ανοσοθεραπεία, αποτελεί μια καινοτόμο θεραπευτική προσέγγιση για τον μεταστατικό καρκίνο του πνεύμονα, που στοχεύει στην ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος και των στοιχείων του προκειμένου να καταστείλουν τον όγκο. Παρά όμως τα ενθαρρυντικά αποτελέσματα από τη χορήγηση ανοσοθεραπείας, τα κλινικά οφέλη περιορίζονται σε ένα μικρό σχετικά ποσοστό ασθενών και επομένως, παραμένει επιτακτική η ανάγκη για την εύρεση νέων και περισσότερο πληροφοριακών προβλεπτικών βιοδεικτών για χρήση στην καθημερινή κλινική πρακτική.Είναι πλέον γνωστό ότι οι όγκοι προκαλούν διαταραχή στην περιφερική ανοσολογική απάντηση η οποία σχετίζεται με την εξέλιξη της νόσου και με δυσμενή πρόγνωση των ασθενών. Επομένως, η ανάλυση βιομοριών, που έχουν καίριο ρόλο στη ρύθμιση της ανοσολογικής απόκρισης και της αντικαρκινικής ανοσίας, σε δείγματα περιφερικού αίματος ως υλικού “υγρής βιοψίας” από ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα, θα μπορούσε να αποκαλύψει και να αναδείξει αποτελεσματικούς ή εύκολα προσβάσιμους βιοδείκτες. Προς αυτή την κατεύθυνση, η μελέτη των μικρών μη κωδικών μορίων RNA (miRNAs) αποτελεί σημαντικό πεδίο έρευνας καθώς η έκφραση τους έχει βρεθεί να είναι απορυθμισμένη σε πληθώρα παθολογικών καταστάσεων, συμπεριλαμβανομένου του ΜΜΚΠ, ενώ παράλληλα ολοένα και περισσότερα δεδομένα συγκλίνουν στο ότι τα miRNAs μπορούν να ρυθμίσουν την ανοσολογική απάντηση κατά του όγκου, επηρεάζοντας την γονιδιακή έκφραση ανοσορυθμιστικών μορίων, σε μετα-μεταγραφικό επίπεδο, στον όγκο και τα ανοσοκύτταρα. Λόγω της συμμετοχής των miRNAs στα διάφορα στάδια έναρξης και εξέλιξης του όγκου, τα μόρια αυτά εξετάζονται ως πιθανοί προγνωστικοί και προβλεπτικοί βιοδείκτες στον καρκίνο. Η αποτελεσματικότητα των miRNAs ως βιοδείκτες έγκειται στην υψηλή ειδικότητα τους και στο μοτίβο έκφρασης τους το οποίο διαφέρει μεταξύ φυσιολογικής και παθολογικής κατάστασης. Σημαντικά πλεονεκτήματά τους είναι ότι εξαιτίας του μικρού τους μεγέθους (19-24 νουκλεοτίδια), είναι εξαιρετικά σταθερά και μπορούν εύκολα να προσδιοριστούν σε δείγματα πλάσματος με μεγάλη επαναληψιμότητα. Το πλάσμα αποτελεί μια δεξαμενή miRNAs που εκκρίνονται από διαφορετικά σημεία του αρχικού όγκου ή των μεταστατικών εστιών, αντανακλώντας την ετερογένεια του όγκου. Ως αποτέλεσμα, αλλαγές στην έκφραση των miRNAs προτείνουν ένα χρήσιμο εργαλείο για έγκαιρη διάγνωση και πρόβλεψη της έκβασης των ασθενών με καρκίνο. Δεδομένων των παραπάνω, στόχος της παρούσας διατριβής ήταν η ανάλυση της έκφρασης και η κλινική αξιολόγηση κυκλοφορούντων miRNAs, που σχετίζονται με την ανοσολογική απόκριση στο μικροπεριβάλλον του όγκου, στο πλάσμα ασθενών με προχωρημένο ή μεταστατικό ΜΜΚΠ. Τα miRNAs που εξετάστηκαν στην παρούσα διατριβή δεν έχουν ακόμα μελετηθεί επαρκώς στον ΜΜΚΠ και αφορούν σε αυτά που ρυθμίζουν τα σημεία ελέγχου (miR-34a, miR-200b, miR-200c), που ελέγχουν τη ρύθμιση των Τ ρυθμιστικών κυττάρων Tregs (miR-155, miR-146) και των κατασταλτικών κυττάρων μυελοειδούς προέλευσης (MDSCs) (miR-223), και τέλος, σε αυτά που ρυθμίζουν την διαφοροποίηση των μακροφάγων προς Μ1 ή Μ2 φαινότυπο (let-7c, miR-26a, miR-30d, miR-195, miR-202). Για την υλοποίηση των στόχων της παρούσας έρευνας χρησιμοποιήθηκαν δύο ανεξάρτητες ομάδες ασθενών. Στην 1η ομάδα εντάχθηκαν ασθενείς με προχωρημένο ή μεταστατικό ΜΜΚΠ, οι οποίοι είχαν λάβει χημειοθεραπεία πρώτης γραμμής με βάση πλατινούχα σύμπλοκα και στη 2η ομάδα εντάχθηκαν ασθενείς με προχωρημένο ή μεταστατικό ΜΜΚΠ, οι οποίοι είχαν λάβει ανοσοθεραπεία δεύτερης γραμμής με αναστολείς PD-1/PD-L1. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε ποσοτικοποίηση της έκφρασης των παραπάνω κυκλοφορούντων miRNAs στα δείγματα των ασθενών και των δύο ομάδων, μέσω ποσοτικής PCR σε πραγματικό χρόνο. Η διερεύνηση της κλινικής σημασίας των μελετώμενων miRNAs πραγματοποιήθηκε μέσω εκτενούς στατιστικής ανάλυσης. Στην ομάδα των ασθενών με προχωρημένο ή μεταστατικό ΜΜΚΠ, οι οποίοι είχαν λάβει χημειοθεραπεία πρώτης γραμμής με βάση πλατινούχα σύμπλοκα, τα αποτελέσματα των αναλύσεων αρχικά έδειξαν ότι τα miR-146a, miR-195, miR-200c και miR-223 παρουσίασαν διαφορική έκφραση μεταξύ των ασθενών και της ομάδας ελέγχου. Επιπλέον, τα επίπεδα έκφρασης των miRNAs συσχετίστηκαν με διάφορα κλινικοπαθολογικά χαρακτηριστικά των ασθενών, όπως ήταν η ηλικία, η κλίμακα λειτουργικής κατάστασης, ο ιστολογικός υπότυπος, το πλήθος των μεταστατικών εστιών, η παρουσία εγκεφαλικών και ηπατικών μεταστάσεων, ενώ παράλληλα συσχετίστηκαν και με την αντικειμενική ανταπόκριση στη θεραπεία, με την ελεγχόμενη πορεία νόσου και την παρατεταμένη ελεγχόμενη νόσο. Ως ανεξάρτητοι προγνωστικοί παράγοντες αυξημένου κινδύνου ανάπτυξης προόδου νόσου ως βέλτιστη απόκριση στη θεραπεία αναδείχθηκαν στο σύνολο του πληθυσμού η χαμηλή έκφραση του miR-146a και η υψηλή έκφραση του miR-200c και στο υποσύνολο των ασθενών με αδενοκαρκίνωμα, η χαμηλή έκφραση του miR-34a και η υψηλή έκφραση του miR-200c. Η υψηλή έκφραση του miR-200c συσχετίστηκε με μικρότερη ολική επιβίωση στο σύνολο του πληθυσμού και η υψηλή έκφραση του miR-202 συσχετίστηκε με μικρότερο διάστημα ελεύθερο υποτροπής στο σύνολο του πληθυσμού, καθώς και με μικρότερη ολική επιβίωση και στο σύνολο του πληθυσμού και στο υποσύνολο των ασθενών με αδενοκαρκίνωμα. Η υψηλή έκφραση του miR-26a συσχετίστηκε με μικρότερη ολική επιβίωση, ενώ η υψηλή έκφραση του miR-155 συσχετίστηκε με μικρότερο διάστημα ελεύθερο υποτροπής και με μικρότερη ολική επιβίωση, στο υποσύνολο των ασθενών με πλακώδες καρκίνωμα. Τέλος, η υψηλή έκφραση του miR-202 αναδείχθηκε ως ανεξάρτητος προγνωστικός δείκτης για μικρότερο διάστημα ελεύθερο υποτροπής στο σύνολο του πληθυσμού, ενώ στο υποσύνολο των ασθενών με αδενοκαρκίνωμα βρέθηκε να αποτελεί ανεξάρτητο προγνωστικό δείκτη για μικρότερη ολική επιβίωση. Επίσης, στο σύνολο του πληθυσμού η υψηλή έκφραση του miR-200c αναδείχθηκε ως ανεξάρτητος προγνωστικός δείκτης για μικρότερη ολική επιβίωση. Στην ομάδα των ασθενών με προχωρημένο ή μεταστατικό ΜΜΚΠ, οι οποίοι είχαν λάβει ανοσοθεραπεία δεύτερης γραμμής με αναστολείς PD-1/PD-L1, τα αποτελέσματα των αναλύσεων αρχικά έδειξαν ότι τα miR-26a, miR-30d, miR-34a, miR-146a, miR-155, miR-195, miR-200b, miR-200c, miR-202 και miR-223 παρουσίασαν διαφορική έκφραση μεταξύ των ασθενών και της ομάδας ελέγχου. Επιπλέον, τα επίπεδα έκφρασης των miRNAs συσχετίστηκαν με διάφορα κλινικοπαθολογικά χαρακτηριστικά των ασθενών, όπως ήταν η κλίμακα λειτουργικής κατάστασης, το στάδιο της νόσου, το πλήθος των μεταστατικών εστιών, η παρουσία ηπατικών και οστικών μεταστάσεων, ενώ παράλληλα συσχετίστηκαν και με την ελεγχόμενη πορεία νόσου και την παρατεταμένη ελεγχόμενη νόσο. Ως ανεξάρτητος προγνωστικός παράγοντας αυξημένου κινδύνου ανάπτυξης προόδου νόσου ως βέλτιστη απόκριση στη θεραπεία αναδείχθηκε στο υποσύνολο των ασθενών με αδενοκαρκίνωμα η χαμηλή έκφραση του miR-34a. Η χαμηλή έκφραση του miR-34a συσχετίστηκε με μικρότερο διάστημα ελεύθερο υποτροπής στο σύνολο του πληθυσμού, ενώ στο υποσύνολο των ασθενών με αδενοκαρκίνωμα συσχετίστηκε και με μικρότερο διάστημα ελεύθερο υποτροπής και με μικρότερη ολική επιβίωση. Η υψηλή έκφραση του miR-200c συσχετίστηκε με μικρότερη ολική επιβίωση και στο σύνολο του πληθυσμού και στο υποσύνολο των ασθενών με αδενοκαρκίνωμα, ενώ παράλληλα στο υποσύνολο των ασθενών με αδενοκαρκίνωμα η υψηλή έκφραση του let-7c συσχετίστηκε με μικρότερο διάστημα ελεύθερο υποτροπής. Η χαμηλή έκφραση του miR-26a συσχετίστηκε με μικρότερο διάστημα ελεύθερο υποτροπής στο υποσύνολο των ασθενών με πλακώδες καρκίνωμα. Τέλος, η υψηλή έκφραση του miR-200c αναδείχθηκε ως ανεξάρτητος προγνωστικός δείκτης για μικρότερη ολική επιβίωση και στο σύνολο του πληθυσμού και στο υποσύνολο των ασθενών με αδενοκαρκίνωμα. Επιπλέον, η χαμηλή έκφραση του miR-34a αναγνωρίστηκε ως ανεξάρτητος προγνωστικός δείκτης για μικρότερο διάστημα ελεύθερο υποτροπής και μικρότερη ολική επιβίωση στο υποσύνολο των ασθενών με αδενοκαρκίνωμα. Επίσης, η χαμηλή έκφραση του miR-26a αναδείχθηκε ως ανεξάρτητος προγνωστικός παράγοντας για μικρότερο διάστημα ελεύθερο υποτροπής στο υποσύνολο των ασθενών με πλακώδες καρκίνωμα. Το τελευταίο κομμάτι μελέτης της παρούσας διατριβής αφορούσε στην αποσαφήνιση της προέλευσης των κυκλοφορούντων miRNAs στο πλάσμα των ασθενών. Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων, η σύγκριση των κυκλοφορούντων miRNAs σε αντιστοιχισμένα δείγματα πλάσματος και μονοπύρηνων κυττάρων έδειξε ότι η έκφραση των miRNAs από τις δύο αυτές πηγές είναι ανεξάρτητη και δεν σχετίζονται μεταξύ τους, υποδεικνύοντας ότι τα συγκεκριμένα miRNAs πιθανόν να προέρχονται από τα κύτταρα του όγκου. Συμπερασματικά, παρόλο που η λειτουργία των κυκλοφορούντων miRNAs στη ρύθμιση της ανοσολογικής απόκρισης παραμένει ακόμα ασαφής, η μελέτη του ρόλου των μορίων αυτών ως πιθανοί βιοδείκτες είναι μεγάλης σημασίας. Τα αποτελέσματα της έρευνας αυτής υποστηρίζουν περαιτέρω την υπόθεση ότι το μοτίβο έκφρασης των κυκλοφορούντων miRNAs που εμπλέκονται στη ρύθμιση της ανοσολογικής απόκρισης και της αντικαρκινικής ανοσίας μέσω ρύθμισης βασικών στοιχείων του ανοσολογικού συστήματος, σχετίζεται με την επιβίωση των ασθενών και τα μόρια αυτά αξίζει να μελετηθούν περαιτέρω ως πιθανοί προγνωστικοί και προβλεπτικοί βιοδείκτες στον ΜΜΚΠ.