Ενδονουκλεάσες – απόπτωση και συγκριτική μελέτη της αντοχής του μη - μικροκυτταρικού καρκίνου του πνεύμονα σε δύο σχήματα χημειοθεραπείας με Docetaxel / Cisplatin vs Docetaxel / Gemcitabine
Authors: Τσαρουχά Αιμιλία 
Published: September 2021

Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται ραγδαία εξέλιξη στην ερευνητική δραστηριότητα πάνω στους μηχανισμούς της καρκινογένεσης με στόχο τόσο την πληρέστερη κατανόηση των κλινικών φαινομένων που παρατηρούνται, όσο και στην ανάπτυξη φαρμακευτικών παραγόντων με μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα καθώς και μικρότερη τοξικότητα.Η φυσιολογική ανάπτυξη των κυττάρων είναι αποτέλεσμα της αρμονικής συνεργασίας τριών βασικών διαδικασιών : του κυτταρικού πολλαπλασιασμού, της κυτταρικής διαφοροποίησης και του κυτταρικού θανάτου. Ο καρκίνος προκαλείται από διαταραχή των ρυθμιστικών μηχανισμών των παραπάνω διαδικασιών με αποτέλεσμα τον ανεξέλεγκτο πολλαπλασιασμό των νεοπλασματικών κυττάρων και ταυτόχρονα την αδυναμία ολοκλήρωσης του προγράμματος κυτταρικής διαφοροποίησης. Λόγω των βασικών αυτών διαταραχών τα κύτταρα εμφανίζουν προϊούσα γονιδιακή αστάθεια, αδυναμία φυσιολογικής γήρανσης και αποκτούν ικανότητα διήθησης στους γειτονικούς ιστούς. Η βιολογική συμπεριφορά των τροποποιημένων αυτών κυττάρων και η αντίδραση του ξενιστού είναι υπεύθυνες για το σύνολο των εκδηλώσεων του καρκίνου.Η κακοήθης εξαλλαγή, σύμφωνα με τα υπάρχοντα δεδομένα, οφείλεται σε σταδιακή συσσώρευση πολλαπλών αλλοιώσεων σε κρίσιμα γονίδια του κυττάρου. Οι αλλοιώσεις αυτές επισυμβαίνουν διαδοχικά για μακρύ χρονικό διάστημα στα κύτταρα αλλά επιλεκτικά ένα συνηθισμένο κύτταρο αποκτά ικανότητα ανεξέλεγκτου πολλαπλασιασμού και δημιουργεί μεγάλο αριθμό θυγατρικών κυττάρων με τα ίδια γενετικά χαρακτηριστικά. Η ανεξέλεγκτη11Περίληψηαύξηση των καρκινικών κυττάρων προέρχεται από τη σταδιακή απόκτηση μεταλλάξεων στα γονίδια που ελέγχουν την κυτταρική αύξηση και διαφοροποίηση ή που ελέγχουν την απόπτωση. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ικανότητα των νεοπλασματικών κυττάρων να πολλαπλασιάζονται χωρίς τους φυσιολογικούς περιορισμούς. Έτσι, στην παθογένεια του καρκίνου εμπλέκονται τρεις κατηγορίες γονιδίων. Τα ογκογονίδια (π.χ. ras, EGFR, erb‐B, c‐kit) είναι τροποποιημένες μορφές των φυσιολογικών γονιδίων που ονομάζονται πρωτογκογονίδια και ρυθμίζουν τη φυσιολογική κυτταρική αύξηση και διαφοροποίηση. Τα ογκοκατασταλτικά γονίδια (π.χ. p53, p21, retinoblastoma) είναι γονίδια των οποίων τα προϊόντα αναστέλλουν τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό. Τέλος, τα μεταλλαγμένα γονίδια εμπλέκονται στην αντιγραφή και επιδιόρθωση του DNA με στόχο να διατηρούν την ακεραιότητα του γονιδιώματος και την πιστότητα της αντιγραφής του DNA.Ένας πολύ συχνός στόχος των αντινεοπλασματικών φαρμάκων που χρησιμοποιούνται ευρέως ως χημειοθεραπευτικά στο μη-μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα (Non Small Cell Lung Cancer - NSCLC) είναι ο μηχανισμός της απόπτωσης. Η κυτταρική απόπτωση, ή αλλιώς προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος, παίζει ρυθμιστικό και προστατευτικό ρόλο στους ζώντες οργανισμούς ως μια φυσιολογική κυτταρική διαδικασία απαραίτητη για τη διατήρηση της ομοιόστασης. Αναγνωρίζονται δύο βασικά μονοπάτια δια μέσου των οποίων το κύτταρο οδηγείται σε θάνατο στα πλαίσια της απόπτωσης. Το πρώτο (εξωγενές ή κυτταροπλασματικό ή εξαρτώμενο από τους υποδοχείς θανάτου) ενεργοποιείται διαμέσου του υποδοχέα θανάτου Fas (CD95), ο οποίος είναι μέλος της υπερ-οικογένειας υποδοχέων του TNF (Tumor Necrosis Factor - παράγοντας νέκρωσης όγκων). Το12Περίληψηδεύτερο μονοπάτι (ενδογενές ή μιτοχονδριακό) ενεργοποιούμενο, οδηγεί στην αποδέσμευση του κυτοχρώματος-c από τα μιτοχόνδρια. Η οικογένεια πρωτεϊνών Bcl-2, κατέχει πολύ σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση του ενδογενούς μονοπατιού της απόπτωσης. Τόσο το πρώτο όσο και το δεύτερο μονοπάτι καταλήγουν σε ένα τελικό κοινό μονοπάτι που εμπλέκεται στην ενεργοποίηση ενός καταρράκτη πρωτεασών που ονομάζονται κασπάσες με τελικό αποτέλεσμα τον προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο.Σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση της απόπτωσης κατέχουν το γονίδιο p53, ο παράγοντας NFκB και η κινάση PI3K. Το γονίδιο p53 βρίσκεται στο βραχύ σκέλος του χρωμοσώματος 17 και το πρωτεϊνικό του προϊόν είναι παρόν σε όλους σχεδόν τους φυσιολογικούς ιστούς. Στα φυσιολογικά κύτταρα το p53 ρυθμίζει την κυτταρική διαίρεση. Συγκεκριμένα, σε αντίδραση στη βλάβη του DNA, τα επίπεδά του αυξάνουν και εμποδίζουν το κύτταρο να εισέλθει στη φάση S του κυτταρικού κύκλου, παρέχοντας έτσι αρκετό χρόνο ώστε να πραγματοποιηθεί η διόρθωση του DNA. Mε αυτόν τον τρόπο, το p53 δρα περιορίζοντας τον ανεξέλεγκτο κυτταρικό πολλαπλασιασμό. Η απώλεια του p53 οδηγεί σε αναστολή της απόπτωσης.Σκοπός του ερευνητικού έργου είναι η διερεύνηση των μοριακών και ιστοπαθολογικών παραμέτρων που καθορίζουν την αντοχή του μη-μικροκυτταρικού καρκίνου του πνεύμονα σε διαφορετικά χημειοθεραπευτικά σχήματα. Η μελέτη αρχικά εστίασε στις ενδονουκλεάσες (ένζυμα που ενέχονται στην επιδιόρθωση βλαβών του DNA) και στις πρωτεΐνες που ελέγχουν τη διαδικασία της απόπτωσης (p53, p21, Βcl-2).Καταγράφηκαν 131 ασθενείς με ιστολογικά επιβεβαιωμένο μη-μικροκυτταρικό καρκίνωμα του πνεύμονα σταδίου ΙΙΙΒ-IV. Οι ασθενείς έλαβαν13Περίληψηχημειοθεραπευτικούς συνδυασμούς 1ης γραμμής με δοσεταξέλη-γεμσιταμπίνη ή δοσεταξέλη-σισπλατίνη στο Γενικό Νοσοκομείο Νοσημάτων Θώρακος Αθηνών «Σωτηρία» και στο Πανεπιστημιακό Γενικό Νοσοκομείο Ηρακλείου (ΠΑΓΝΗ). Όλοι οι ασθενείς αποδέχτηκαν το βιοπτικό υλικό του όγκου να χρησιμοποιηθεί για μοριακό και ανοσοϊστοχημικό έλεγχο χωρίς επιβάρυνσή τους ή του νοσοκομείου. Η μελέτη έχει πάρει την έγκριση της επιστημονικής επιτροπής Ηθικής και Δεοντολογίας του νοσοκομείου. Τα στοιχεία των ασθενών δεν έχουν χρησιμοποιηθεί ή παρουσιαστεί σε άλλη μελέτη.Τα πρώτα αποτελέσματα της μελέτης δεν ήταν ενθαρρυντικά, καθώς οι αναλύσεις στους πρώτους ασθενείς δεν κατάφεραν να αναδείξουν στατιστικά σημαντικές διαφορές ανάμεσα στις ομάδες των ασθενών με βάση τον εντοπισμό ενδονουκλεασών αλλά και των πρωτεϊνών p53, p21, Βcl-2 που συμμετέχουν στη διαδικασία της απόπτωσης.Λόγω των παραπάνω δυσκολιών, προχωρήσαμε στην εκτίμηση της συσχέτισης της έκφρασης των mRNA των BRCA1, TXR1 και TSP1 με την έκβαση της θεραπείας των ασθενών με μη-μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα σταδίου IIIΒ-IV με χημειοθεραπεία 1ης γραμμής που περιελάμβανε δοσεταξέλη.Η πρωτεΐνη BRCA1 συμμετέχει στην επιδιόρθωση του DNA και το προϊόν του γονιδίου έχει συσχετιστεί με διάφορους καρκινικούς όγκους, μεταξύ των οποίων και ο NSCLC. Συγκεκριμένα, η έκφραση της BRCA1 συνδέεται με ευαισθησία στη θεραπεία με ταξάνες και αντοχή στην πλατίνα. Το γονίδιο TXR1 σχετίζεται επίσης με την αντίσταση στις ταξάνες, αναστέλλοντας τη διαδικασία της απόπτωσης στα κύτταρα. Η δράση του αυτή διαμεσολαβείται14Περίληψηαπό την καταστολή, σε μεταγραφικό επίπεδο της έκφρασης της θρομβοσπονδίνης (TSP1).Τα αποτελέσματα αυτής της ανάλυσης έδειξαν ότι τα επίπεδα των mRNA των TXR1-TSP1 συσχετίζονται αντίστροφα με την έκβαση της θεραπείας (Spearman’s test: -0.37; p=0.001), δηλαδή χαμηλότερα επίπεδα TXR1 mRNA παρουσίαζαν στατιστικά σημαντική συσχέτιση με υψηλότερα ποσοστά ανταπόκρισης (RR; p=0.018), μεγαλύτερο ελεύθερο νόσου διάστημα (PFS; p=0.029) και υψηλότερη μέση συνολική επιβίωση (mOS p=0.003). Αντίθετα, υψηλά επίπεδα έκφρασης TSP1 συσχετίστηκαν με υψηλότερα ποσοστά ανταπόκρισης (p=0.035), μεγαλύτερο PFS (p<0.001) και υψηλότερη μέση συνολική επιβίωση (p < 0.001). Επίσης, υψηλότερη έκφραση του BRCA1 mRNA συσχετίστηκε σημαντικά με υψηλότερα ποσοστά ανταπόκρισης (p=0.028) και αυξημένο PFS (p=0.021), αλλά όχι ανάλογη αύξηση της μέσης συνολικής επιβίωσης (p=0.4). Η πολυπαραγοντική ανάλυση έδειξε ότι ο συνδυασμός χαμηλών επιπέδων mRNA TXR1 / υψηλών TSP1 αποτελεί έναν ανεξάρτητο παράγοντα που προβλέπει αυξημένο PFS (HR 0.49; 95% CI: 0.32-0.76; p<0.001) και μέση συνολική επιβίωση (HR 0.37; 95% CI: 0.2-0.58; p<0.001). Από την ίδια ανάλυση προκύπτει ότι η αυξημένη έκφραση BRCA1 σχετίζεται με αυξημένο PFS (HR 0.53; 95% CI: 0.37-0.78; p=0.001).Τα αποτελέσματα αυτά έδειξαν ότι η έκφραση των TXR1-TSP1 και BRCA1 μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως προβλεπτικός παράγοντας για την ανταπόκριση των ασθενών με μη-μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα στη χημειοθεραπεία με ταξάνες.