Markeri moleculari utilizaţi pentru diagnostic, prognostic şi terapie în cancerul mamar - review

Introducere

Cancerul mamar reprezintă cea mai frecventă cauză de deces în râdul femeilor. Datele statistice estimează că, din 2008, incidenţa cancerului mamar creşte cu 20%, iar mortalitatea - cu 14%. Pentru 2016, în Statele Unite se estimează 246.660 de cazuri noi de cancer mamar invaziv şi 61.000 de cazuri noi de cancer in situ^(1,2). Riscul de deces prin cancer mamar este mai mare pentru femeile din Africa şi mai redus la populaţia feminină asiatică, hispanică şi nativă americană. Analiza atentă a datelor statistice relevă faptul că, în 2016, în Statele Unite ale Americii, există mai mult de 2,8 milioane de femei cu istoric de cancer de sân. Femeile cu mutaţii BRCA1 prezintă risc de 55-65% de a dezvolta cancer mamar în cursul vieţii, în timp ce femeile cu mutaţii BRCA2 dezvoltă cancer mamar în procent de 45%. Deşi există o probabilitate semnificativă de apariţie a cancerului mamar la femeile cu istoric familial de cancer, aproximativ 85% din cancerele mamare se instalează în lipsa oricăror antecedente familiale. De-a lungul timpului, s-au implementat în practica clinică o serie de biomarkeri cu valoare predictivă şi prognostică ce vizeză cancerul mamar. Utilitatea clinică a markerilor reiese din capacitatea acestora de a estima agresivitatea, invazia, existenţa metastazei, răspunsul la terapia administrată şi selectarea planului terapeutic. Creşterea progresivă a numărului de decese prin cancer mamar se explică atât prin creşterea numărului factorilor de risc, cât şi prin creşterea duratei de viaţă. Cunoaşterea markerilor cu specificitate şi sensibilitate crescută în stabilirea diagnosticului, prognosticului, planului de terapie şi supraveghere a femeilor tratate are deosebite implicaţii în practica clinică. În acest sens, există markeri deja implementaţi în practica clinică, cu rol important în stabilirea prognosticului şi atitudinii terapeutice, precum receptori hormonali (estrogen-receptori, progesteron-receptori), Human Epidermal Growth Factor Receptor 2 (HER-2), Ki67 Antigen, Tumor Protein p53, Brest Cancer Susceptibility Genes (BRCA1, BRCA2), cât şi markeri candidaţi la optimizarea mijloacelor de diagnostic şi terapie, precum Caveolin, Proliferating Cell Nuclear Antigen, Chemokine Receptor Type 4, Chemokine Ligands 2  şi 5, factori de creştere (VEGF, TGF-ß), microRNA şi alte gene.

În acord cu cele menţionate, lucrarea îşi propune să prezinte detalii practice legate de markerii moleculari folosiţi pentru precizarea diagnosticului, terapiei şi prognosticului cancerului mamar, cât şi tendinţele actuale privind extinderea panelului de markeri utili în managementul cancerului mamar.

1. Markeri moleculari folosiţi pentru precizarea diagnosticului, terapiei şi prognosticului cancerului mamar

Markerii moleculari utilizaţi pentru prognosticul şi atitudinea terapeutică în cancerul mamar sunt reprezentaţi prin evidenţierea receptorilor hormonali (HR), Receptorului 2 al Factorului de Creştere Uman Epidermal - Human Epidermal Growth Factor Receptor 2 (cunoscut sub iniţialele HER-2), antigenului Ki67, proteinei p53, antigenului 15-3, antigenului carcinoembrionar şi genelor BRCA1 şi BRCA2. Utilizarea unora dintre aceşti biomarkeri sub forma unui panel de biomarkeri are capacitatea de a influenţa pozitiv conduita terapeutică.

1.1. Receptorii hormonali - markeri imunohistochimici

Receptorii hormonali existenÅ£i la nivelul epiteliului ÅŸi stromei mamare au capacitatea de a lega hormonii circulanÅ£i, influenţând astfel activitatea celulară⁽³⁾. Receptorii hormonali cei mai studiaÅ£i prin tehnici de imunohistochimie (IHC) sunt receptorii estrogenici (RE) ÅŸi receptorii progesteronici (RP). SemnificaÅ£ia crescută a evidenÅ£ierii acestor receptori hormonali este explicată prin prezenÅ£a acestora în procent de aproximativ 70% în cazurile de cancer mamar⁽⁴⁾. Receptorii estrogenici sunt reprezentaÅ£i prin receptorii a ÅŸi b; fiecare dintre aceÅŸti receptori intervin diferit în dezvoltarea glandei mamare. Astfel, RE-a joacă un rol semnificativ în perioada de pubertate, influenţând dezvoltarea ductală. RE-b,  alături de RP sunt implicaÅ£i în diferenÅ£ierea lactaÅ£ională a lobulilor din glanda mamară. Supraexpresia RE-a se corelează cu evoluÅ£ia tumorală lentă, gradul histologic scăzut, diploidie DNA. Cancerele mamare RE-a pozitive au prognostic mai bun, în raport cu cancerele mamare cu RE negativi. Tumorile mamare cu receptori hormonali negativi prezintă evoluÅ£ie agresivă ÅŸi sunt frecvent asociate cu supraexpresia HER2 ÅŸi mutaÅ£ii ale genei supresoare p53⁽⁵⁾. ÃŽn fapt, prezenÅ£a receptorilor hormonali în Å£esutul mamar, influenÅ£ată de vârsta femeii, este asociată cu influenÅ£a hormonilor asupra cancerului mamar. Acesta este argumentul care justifică utilizarea terapiei antiestrogenice (Tamoxifen) în managementul cancerului mamar cu RE pozitivi evidenÅ£iaÅ£i imunohistochimic⁽⁶⁾.  

1.2. Receptorul 2 al factorului de creÅŸtere uman epidermal (Human Epidermal Growth Factor Receptor 2; HER-2) - markeri imunohistochimici

Receptorul 2 al factorului de creÅŸtere uman epidermal - Human Epidermal Growth Factor Receptor 2 - este cunoscut în literatura de specialitate cel mai frecvent sub denumirea HER-2. Acest receptor este un receptor tirosinekinază transmembranar care aparÅ£ine familiei de receptori asociaÅ£i cu factorul epidermal de creÅŸtere. Datele din literatură relevă faptul că supraexpresia HER-2 se asociază cu agresivitate celulară tumorală crescută, rezistenţă la tratament hormonal ÅŸi citotoxic, identificând cazurile cu prognostic nefavorabil⁽⁷⁾. Similar acÅ£iunii terapeutice anti-receptor estrogenic, industria farmaceutică a introdus în terapia cancerului mamar cu receptori pozitivi HER-2 terapia cu Trastuzumab, reprezentată prin anticorpi monoclonali anti-HER2.  Reducerea numărului de receptori HER-2 pozitivi evidenÅ£iază un răspuns pozitiv la terapia iniÅ£iată.

Femeile cu receptori hormonali şi HER2 pozitivi beneficiază de terapie hormonală, răspunsul la terapie fiind mai bun în formele de cancer mamar mai puţin agresive asociate cu prezenţa acestor receptori.

1.3. Ki67 - markeri imunohistochimici

Ki67 este o proteină nucleară manifestă în celule numai în fazele proliferative ale ciclului celular. Expresia Ki67 este evaluată prin indexul de proliferare care corespunde numărului de nuclei care se colorează la anticorpii specifici anti-antigen Ki67 în cadrul diagnosticului imunohistochimic efectuat pe Å£esutul mamar biopsiat. Piesa de biopsie este fixată în formaldehidă neutră buffer ÅŸi este colorată pentru Ki67 cu anticorpi MIB1. Pentru formularea unui scor precis, medicul patolog trebuie să interpreteze aproximativ 1000 de celule, 500 de celule fiind acceptate ca o cifră absolut minimă. Testul se consideră pozitiv în situaÅ£ia în care 10-20% din celule prezintă supraexpresia markerului Ki67⁽⁸⁾. Cu toate că există multe studii, în lipsa existenÅ£ei unei armonizări a criteriilor de evaluare IHC a markerului Ki67, grupul internaÅ£ional de lucru pentru acest marker nu a ajuns la un consens în privinÅ£a unui cut-point ideal care să poată fi utilizat în practica clinică.

TotuÅŸi, multe date statistice pledează pentru existenÅ£a unei strânse corelaÅ£ii între procentul Ki67 nuclear pozitiv ÅŸi prognosticul cazului⁽⁹⁾. S-au derulat multe studii în încercarea de a obÅ£ine informaÅ£ii referitoare la valoarea markerului Ki67 din punctul de vedere al capacităţii acestuia de estimare a prognosticului, predicÅ£iei, răspunsului la terapia neoadjuvantă ÅŸi chimioterapiei. Markerul de proliferare Ki67 este un indicator al eficienÅ£ei chimioterapiei din cancerul mamar, după cum arată studiile efectuate cu anastrozol sau letrozole. EficienÅ£a terapiei este exprimată prin reducerea expresiei Ki67⁽¹⁰⁾. Ki67 este util pentru triajul cazurilor care necesită terapie adjuvantă după chimioterapie neoadjuvantă.

1.4. Proteina p53 - markeri imunohistochimici

Gena tumorală supresoare p53 are rol în procesele de apărare împotriva cancerului mamar, intervenind în blocarea ciclului celular, apoptoză, repararea DNA-ului şi senescenţa celulară. Mutaţiile genei p53 se acumulează în nucleul celulelor neoplazice. Evidenţierea expresiei p53 în ţesutul mamar are valoare prognostică. Supraexpresia markerului p53 evidenţiază prezenţa riscului major de recurenţă şi deces.

1.5. CA-15-3 ÅŸi antigenul carcinoembrionar (CA15-3 ÅŸi CEA) - markeri serici

Valoarea diagnostică, prognostică ÅŸi de anticipare a recurenÅ£ei ÅŸi speranÅ£ei de viaţă este disputată între aceÅŸti markeri⁽¹¹⁾. Determinarea valorii serice a acestor markeri permite estimarea precoce a metastazelor la 60-80% din pacientele cu cancer mamar⁽¹²⁾. 

1.6. Panel de markeri

Introducerea în practica clinică a unui panel de markeri pentru stabilirea diagnosticului, terapiei specifice şi posibilităţii de recurenţă îmbunătăţeşte valoarea singulară a utilizării markerului în cancerul mamar.

1.6.1. Triplul test negativ pentru RE, RP ÅŸi HER-2

PrezenÅ£a triplului test negativ manifestat prin absenÅ£a receptorilor hormonali RE ÅŸi RP, cât ÅŸi a expresiei HER-2 este întâlnită la femeile tinere ÅŸi este asociată cu lipsa de răspuns la terapia hormonală ÅŸi răspuns slab la chimioterapie. ÃŽn acest context, triplul test negativ evidenÅ£iază existenÅ£a unei forme de cancer mamar deosebit de agresive⁽¹³⁾.

1.6.2. HER2 ÅŸi p53

Mutaţiile genei p53 asociate cu  supraexpresia HER2 constituie o combinaţie de markeri care întăreşte prognosticul cazului de cancer mamar. Pozitivitatea acestori markeri caracterizează evoluţia unui tip de cancer mamar cu prognostic prost.

1.6.3. CA 15-3 ÅŸi CEA (vezi paragraful 1.5)

1.6.4. Triplul test negativ (RE-; RP-, HER2 -) ÅŸi CXCR4

Triplul test negativ asociat cu supraexpresia receptorului C-X-C Chemokine Receptor tip 4 (CXCR4) contribuie la susţinerea diagnosticului de tumoră mamară cu potenţial puternic agresiv.

1.7. Gene susceptibile pentru diagnosticul de cancer mamar (BRCA1, BRCA2)

BRCA1 (Breast Cancer 1 gene) şi BRCA2 (Breast Cancer 2 gene) sunt gene supresoare prezente în tumorile care codifică proteine cu rol în procesele de reparare ale ADN-ului. Mutaţiile genelor BRCA1 şi BRCA2 sunt multiple, aproximativ 1200, respectiv 1300 de mutaţii, astfel încât prevalenţa mutaţiilor în populaţia generală este estimată la 1/300-1/800. Mutaţiile genei BRCA1 afectează replicarea normală a ADN-ului şi sunt responsabile de proliferarea necontrolată a celulelor epiteliale.

Gena BRCA1 este localizată la nivelul cromozomului 17q21 ÅŸi este alcătuită din 22 de axoni cu rol major în menÅ£inerea stabilităţii genomice în supresia tumorală în cadrul proceselor de transcripÅ£ie, reparare a ADN-ului dublu catenar ÅŸi în procesele de recombinare. MutaÅ£iile genei BRCA1 sunt implicate în cel puÅ£in 40% din cazurile de cancer mamar ereditar exclusiv ÅŸi în 80% din cancerele mamare ereditare asociate, de sân ÅŸi ovar. Gena BRCA2 este localizată la nivelul cromozomului 13q12-q13. Gena are 27 de axoni, dintre care axonul 11 este similar genei BRCA1⁽¹⁴⁾. ÃŽn prezenÅ£a mutaÅ£iilor BRCA1 ÅŸi BRCA2, riscul de cancer ovarian este de 39-46%, respectiv 12-20%⁽¹⁵⁾. Femeile purtătoare de mutaÅ£ii BRCA1 sau BRCA2 prezintă risc cumulat de cancer mamar raportat la prezenÅ£a antecedentelor familiale ÅŸi de vârstă.

Determinarea markerilor moleculari consideraţi specifici pentru cancerul de sân şi ovar influenţează pozitiv identificarea predispoziţiei genetice de a dezvolta cancer cu această localizare. Existenţa sindromului ereditar de cancer mamar şi ovarian implică prezenţa cel puţin a unei alele defectuoase BRCA1 sau BRCA2 provenite de la unul din părinţi. Procesul neoplazic se dezvoltă în condiţiile în care cea de-a doua alelă devine nefuncţională.

2. Markeri implicaţi în optimizarea posibilităţilor de diagnostic şi terapie

Printre markerii implicaţi în optimizarea posibilităţilor de diagnostic şi terapie a cancerului mamar se numără Caveolinele,  Proliferating Cell Nuclear Antigen, Chemokine Receptor Type 4, Chemokine Ligands 2 şi 5, factorii de creştere (VEGF, HGF, IGF,TGF-ß) etc.

Familia caveolinelor, alcătuită din caveolin 1, 2 ÅŸi 3 (CAV1, CAV2, CAV3), este prezentă în majoritatea celulelor mamare ÅŸi joacă un rol semnificativ în organizarea ciclului celular. Rezultatele cercetărilor au demonstrat existenÅ£a unei strânse corelaÅ£ii între supraexpresia CAV 1 ÅŸi CAV2 ÅŸi absenÅ£a receptorilor hormonali constatată în tumorile mamare de grad înalt⁽¹⁶⁾.

Există studii în derulare care încearcă să dovedească utilitatea unui alt marker, Chemokine Receptor Type 4 (CXCR4), în supravegherea terapiei cancerului mamar prin administrarea de antagoniÅŸti AMD3100 ai receptorilor CXCR4⁽¹⁷⁾. Valoarea factorilor de creÅŸtere poate stratifica riscul de progresie ÅŸi recidivă în cazul tumorilor mamare. ÃŽn acelaÅŸi timp, alÅ£i cercetători demonstrează faptul că factorul de creÅŸtere hepatocitar (HGF) seric poate diferenÅ£ia tumorile mamare benigne de cele maligne.

Concluzii

Acurateţea diagnosticului este crescută prin folosirea panelului de markeri moleculari şi genetici de diagnostic, precum triplul test negativ pentru RE, RP şi HER-2, asocierile dintre exprersia HER2 şi p53, CA 15-3 şi CEA, triplul test negativ şi CXCR4, alături de determinarea genelor BRCA1 şi BRCA2, susceptibile pentru diagnosticul de cancer mamar ereditar.

Identificarea femeilor cu receptori estrogenici pozitivi, HER-2 pozitivi şi markeri de proliferare Ki67 pozitivi creează oportunitatea instituirii unui tratament specific corespunzător tipului de receptori pozitivi detectaţi, precum tratamentul anti-estrogenic cu Tamoxifen, terapia cu anticorpi monoclonali anti-HER2 cu Trastuzumab sau chimioterapia cu anastrozol sau letrozole. Reducerea numărului receptorilor menţionaţi constituie dovada răspunsului favorabil la terapia iniţiată.

Diagnosticul, prognosticul, estimarea riscului de recurenţă, cât şi estimarea răspunsului la terapie, alături de evaluarea şanselor de supravieţuire a femeilor cu cancer mamar se formulează pe baza utilizării în practica clinică a markerilor specifici pentru cancerul mamar.