Evaluación de factores moleculares asociados a la respuesta a cetuximab: integración con tratamientos de radioterapia y quimioterapia en carcinoma escamoso de cabeza y cuello

Abstract

El carcinoma de cabeza y cuello (CCC) es una patología frecuente y de difícil manejo terapéutico que ocupa la sexta posición de incidencia nacional (4,3%), con una mortalidad del 37%. El tratamiento de los casos localmente avanzados está basado en la combinación de radioterapia (RT) y quimioterapia (QT) con anticuerpos monoclonales anti-EGFR como el cetuximab. Las alteraciones en los factores que participan en las vías de carcinogénesis dependientes de EGFR como PI3K/AKT/mTOR y RAS/RAF/MAPK pueden conllevar a sensibilidad o resistencia al tratamiento, afectando el pronóstico de la enfermedad. En este estudio se evaluó la relación existente entre la expresión de las proteínas de las vías de señalización de EGFR y sus mutaciones, y la respuesta al tratamiento con quimioterapia o radioterapia en combinación con cetuximab en los tumores de cabeza y cuello. Se estudiaron las proteínas mTOR, 4EBP1 y eIF4E y sus formas fosforiladas, PTEN, pS6, pMAPK y HER3 por inmunohistoquímica, así como los factores supresores p53, p16 y el índice de proliferación celular Ki67. De la misma manera, se detectaron mutaciones de proteínas implicadas en la tumorigénesis (PI3K, B-RAF, KRAS y H-RAS) y la presencia de VPH, especificando los serotipos observados. El análisis estadístico incluyó la realización de curvas de Roc para determinar el punto de mayor sensibilidad y especificidad para peor pronóstico sobre cada una de las proteínas estudiadas. Adicionalmente se realizaron análisis de supervivencia, mediante curvas de Kaplan-Meier, y modelos de regresión logística de Cox para determinar las variables asociadas a peor pronóstico. Se incluyeron 90 pacientes diagnosticados de CCC con una edad media de 59,7 ± 10,9 años, de los cuales el 86,67% era del sexo masculino. Se crearon tres grupos de pacientes según el tratamiento recibido: con RT asociado a cetuximab (23,33%), QT asociado a cetuximab (27,78%) y QT/RT (48,89%). La mediana de supervivencia libre de enfermedad fue de 48,5 (30-95,75) semanas y la supervivencia global fue de 88 (51-135,75) semanas. Se observó una menor supervivencia libre de enfermedad en aquellos tumores que expresaban mTOR >125 (HR 2,05; p=<0,01) y eIF4E >115 (HR 1,67; p=0,04), siendo factores independientes de peor pronóstico la expresión de mTOR, pmTOR y las metástasis ganglionares. En cuanto a la supervivencia global se observó un peor pronóstico en aquellos tumores que expresaron mTOR>125 (HR: 1,88; p=0,01), pMAPK (HR 1,50; p=0,008) y que presentaban metástasis ganglionares (92 vs 215 sem, p=0,004), siendo factores independientes de peor pronóstico la expresión de mTOR y las metástasis ganglionares. Se observó una peor supervivencia global y menor tiempo libre de enfermedad en aquellos pacientes cuyos tumores expresaban pMAPK, con HR 7,15 (2,20-23,18) y HR 3,42 (1,15-10,15), respectivamente, en el grupo que recibió QT combinado con cetuximab. Se observó una mayor supervivencia libre de enfermedad en los casos p16 positivos (HR 0,53; 0,23-1,24) y mejor supervivencia global (HR 0,37; 0,13-1,04), siendo un factor independiente asociado a mejor pronóstico. En conclusión, la combinación de inhibidores de mTOR puede tener un efecto sinérgico con el cetuximab en el tratamiento de CCC. Los mecanismos de resistencia a cetuximab se encuentran en relación con la persistencia de la activación de mTOR y MAPK como proteínas dependientes de EGFR.

Head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) is a frequent disease of difficult therapeutic management. It occupies the sixth position in national cancer incidence (4,3%) with 37% of mortality. The treatment of the locally advanced cases is based in the combination of radiotherapy (RT) and chemotherapy (CT) with anti-EGFR monoclonal antibodies like Cetuximab. The alterations in the factors that participate in the EGFR dependent cancer pathways like PI3K/AKT/mTOR and RAS/RAF/MAPK can lead to increased sensibility or resistance to the treatment, affecting the prognosis of the disease. In our study, we determined the relationship between the expression of the proteins of the EGFR signalling pathways and its mutations, and the response to the treatment with chemotherapy or radiotherapy in combination with cetuximab in HNSCC. We studied the proteins mTOR, 4EBP1 y eIF4E and its phosphorylated counterparts, PTEN, pS6, pMAPK and HER3 by immunohistochemistry, the suppresor factors p53, p16 and the Ki67 cellular proliferation index. Likewise, the mutations of the proteins involved in carcinogenesis (PI3K, B-RAF , KRAS y H-RAS) were detected as well as the presence of HPV. In the statistical analysis Roc curves were done to determine the point with more sensitivity and specificity to a worse prognosis in all the proteins studied. Global and disease-free survivals were analyzed through Kaplan-Meier curves. Multivariate logistic regression analysis was done to determine the variables associated, independently, with a worse prognosis. We included 90 patients diagnosed with HNSCC with a median age of 59,7 ± 10,9 years and more frequency of males (86,67%). Three branches were stablished according to the treatment received either RT associated with Cetuximab (23,33%), CT associated with Cetuximab (27,78%) and CT/RT (48,89%). The disease-free survival median was of 48,5 weeks (30-95,75) and global survival was 88 (51-135,75) weeks. We observed a lower disease-free survival in those tumors expressing mTOR >125 (HR 2,05;p=<0,01) and eIF4E >115 (HR 1,67;p=0,04), being independent factors of worse prognosis the expression of mTOR, pmTOR and the presence of lymph nodes metastases. On the other hand, there was a lower global survival in those tumors expressing mTOR>125 (HR: 1,88,p=0,01), pMAPK (HR 1,50;p=0,008) and patients with lymph node metastases 92 vs 215w, p=0.004, being independent factors of worse prognosis the expression of mTOR and the presence of lymph node metastases. We observed a lower global and disease-free survival time in those patients with tumors expressing pMAPK with HR 7,15 (2,20-23,18) and HR 3,42 (1,15-10,15), respectively, in the branch who received CT plus cetuximab. There was a better disease-free survival in the cases p16 positives (HR 0,53; 0,23-1,24) and a better global survival (HR 0,37; 0,13-1,04), being an independent factor of better prognosis. In conclusion, the combination of inhibitors of mTOR may have a sinergistic effect with the anti-EGFR treatment in HNSCC. The resistance mechanisms towards cetuximab are in relation with the persistance in the activation of the different proteins constitutives of the carcinogenesis pathways like mTOR and pMAPK, both EGFR dependents.