Marcatori biochimici del cancro del colon-retto-Presente e futuro

Introduzione

Il cancro del colon-retto (CRC) è uno dei tumori più comuni in tutto il mondo, con oltre un milione di nuovi casi all’anno. CRC è la seconda causa principale di decessi per cancro negli Stati Uniti.1 Negli ultimi anni, un aumento dell’incidenza del cancro del colon-retto si è verificato nelle persone più giovani (di età<50 anni). A partire dai primi anni 1990, i tassi di incidenza sono aumentati tra i giovani adulti da 8,6 per 100.000 nel 1992 a 12.5 per 100.000 nel 2015, con un aumento complessivo del 45%.2,3 Nel tempo, l’incidenza di CRC aumenta nei pazienti più giovani. In Cina, a causa di cambiamenti nella dieta e nello stile di vita, la morbilità associata alla CRC è in aumento e la CRC ha recentemente iniziato a colpire i più giovani. Uno dei principali fattori di rischio per il cancro del colon-retto è l’obesità, una condizione tipicamente valutata utilizzando una scala nota come indice di massa corporea (BMI).4 L’eziologia di fondo di CRC comprende sia la variazione genetica che l’esposizione ambientale. È stato suggerito che l’interazione tra varianti genetiche e fattori di rischio ambientale, noti come interazione gene–ambiente, può anche contribuire ad un aumento del rischio di CRC.5 La maggior parte dei casi è dovuta a modelli dietetici poveri, immunità ospite e fattori di stile di vita come il fumo, bassi livelli di attività fisica e obesità. Altri disturbi gastrointestinali, come la malattia infiammatoria intestinale caratterizzata da infiammazione cronica, rottura della mucosa e l’eccessiva produzione di specie reattive dell’ossigeno, agiscono come fattori di rischio nell’insorgenza del cancro. Negli ultimi anni è emerso un nuovo e notevole fattore nello sviluppo del cancro e di altre malattie intestinali correlate; il microbiota del tratto gastrointestinale.6 La carcinogenesi è un processo lungo, complesso e graduale. La prognosi per i pazienti con cancro del colon è correlata con lo stadio patologico al momento del rilevamento ed è molto importante trovare marcatori che rilevino un tumore maligno il prima possibile.7 Questo è il motivo per cui è necessaria la ricerca di nuovi marcatori biochimici nel sangue. Il cancro del colon-retto è una malattia grave caratterizzata da rapida progressione, invasività e alta resistenza al trattamento. Diagnosticare la CRC in una fase precoce non è facile, poiché il cancro è spesso asintomatico. Lo screening richiede strumenti e metodi altamente sensibili e specifici per la diagnosi delle prime fasi del cancro. Devono essere sicuri, economici e ampiamente accettati. Un marcatore tumorale può essere rilevato in un tessuto tumorale solido, in un linfonodo, midollo osseo, sangue periferico o altri materiali biologici (urina, ascite e feci).8 Diversi marcatori di cancro del colon-retto, tra cui antigene carcinoembrionico (CEA), antigene di carboidrati (CA 19.9), antigene specifico del polipeptide tissutale (TPS), glicoproteina-72 associata al tumore (TAG-72) e fattori di crescita ematopoietici (HGF-s) sono stati riconosciuti e sono accettati nella pratica clinica di routine.9 Il primo esame diagnostico è spesso un esame del sangue occulto fecale semplice, non invasivo e poco costoso (Figura 1). Tuttavia, il sangue fecale è un indicatore non specifico del cancro del colon-retto, in quanto non può provenire solo da lesioni cancerose ma anche da polipi. L’endoscopia distale, che è il gold standard nella diagnosi di CRC, consente la diagnosi dei cambiamenti in tempo reale e consente ai medici di eseguire una biopsia target e un’analisi istopatologica. L’ecografia endoscopica, la tomografia computerizzata e la risonanza magnetica (MRI) con valutazione clinica completa rendono possibile la scelta del trattamento terapeutico.

Figura 1 Divisione dei marcatori del cancro del colon-retto.

I recenti progressi tecnologici e analitici hanno potenziato la ricerca scientifica sui biomarcatori. Nel prossimo futuro, è previsto l’avvento di nuovi saggi urinari ad alta efficacia che ridurrebbero la mortalità per CRC. Nel cancro del colon-retto, per valutare gli obiettivi predittivi vengono utilizzati marcatori molecolari (ad esempio mutazioni nei geni KRAS, NRAS, BRAF, PIK3CA) e immunoistochimici (ad esempio proteine TS, P21, PTEN). I marcatori molecolari nel cancro del colon-retto possono essere suddivisi in mutazioni somatiche e instabilità microsatellite (MSI).

Marcatori tumorali classici

L’antigene carcinoembrionico (CEA) è un antigene oncofetale glicoproteico espresso in molti tumori epiteliali. Questo esame del sangue relativamente poco costoso, descritto per la prima volta da Gold e Freedman nel 1965, faceva parte delle strategie di sorveglianza più raccomandate.10 CEA è una glicoproteina che si forma nelle cellule dell’intestino crasso. Il settanta percento dei pazienti con CRC ha alti livelli di CEA durante la diagnosi, il che lo rende un ottimo marker per il trattamento e il monitoraggio della malattia dopo la resezione. Sebbene il CEA sia solitamente considerato un marcatore del cancro, le sue concentrazioni possono anche essere elevate in una varietà di condizioni benigne, tra cui epatite, pancreatite, broncopneumopatia ostruttiva e malattia infiammatoria intestinale. Secondo le unità di misura comunemente accettate valori fino a 5 ng / mL sono considerati normali livelli di antigene nel sangue. È stato osservato che questi valori nei fumatori, nei casi di colite ulcerosa o cirrosi epatica, possono essere aumentati fino a 10 ng/mL11. Tan et al hanno condotto una meta-analisi quantitativa di 20 studi che hanno coinvolto 4285 pazienti e hanno studiato le caratteristiche di prestazione del CEA quando usato per rilevare la recidiva del cancro del colon-retto. La sensibilità complessiva è risultata essere 0.64 e la specificità 0.90.12 Lo studio di Chen et al a Taiwan ha esaminato se l’aumento del CEA fosse un valore aggiunto nella rilevazione delle recidive postoperatorie. In uno studio su 4841 pazienti, 999 avevano un CEA elevato (definito a >5 ng/mL) e una ricaduta. Circa tre quarti di questi pazienti avevano recidiva rilevata con altri mezzi contemporaneamente al primo aumento di CEA.13 Pazienti trattati per il cancro del colon-retto devono essere monitorati i livelli di CEA ogni 3 mesi. Sfortunatamente, un aumento della concentrazione di CEA è solo a volte osservato durante il primo stadio di CRC. Questo accade soprattutto nelle fasi avanzate del cancro. Un aumento della concentrazione di CEA prima dell ‘ intervento può essere correlato a una prognosi sfavorevole.

CA 19,9 (antigene di carboidrati) è una glicoproteina caratterizzata da un elevato peso molecolare che può essere rilasciata nel sangue. Questo marcatore viene utilizzato nella diagnostica dei tumori pancreatici, colorettali e gastrici. Come il CEA, non è specifico per un particolare tipo istologico di carcinoma e l’organo da cui proviene. Vukobrat-Bijedic et al hanno dimostrato che CA 19.9 è meno sensibile del CEA.14 Le analisi combinate di CEA e CA 19.9 possono aumentare la sensibilità diagnostica nel rilevamento del cancro del colon-retto. Inoltre, la determinazione di entrambi questi marcatori viene utilizzata come fattore prognostico postoperatorio nella valutazione dello stadio della malattia e del tasso di sopravvivenza.15 Nakatani et al nella loro ricerca di 2012 hanno fornito dati che il cancro del colon situato nella regione di sigma aveva concentrazioni estremamente elevate di CEA e CA19.9.16 Non vi è alcun aumento significativo della sensibilità combinando CEA e CA 19.9 determinazioni. Sia la concentrazione di CA 19,9 che la sensibilità aumentano con lo stadio di malattia di Dukes più alto, ma non sono correlati con la posizione del tumore e il numero di linfonodi positivi. I pazienti con tumori di Dukes ‘ C con concentrazioni preoperatorie di CA 19,9 superiori a 37 U / mL hanno avuto un periodo di sopravvivenza libera da malattia più breve.17

L’antigene specifico del polipeptide tissutale (TPS) è stato descritto come un utile marcatore tumorale in molti tumori maligni e come fattore di risposta nel monitoraggio della chemioterapia in diversi carcinomi gastrointestinali avanzati.18 È una singolare catena coniugata di polipeptide, che viene prodotta in diverse fasi del ciclo molecolare (S o G2) e successivamente rilasciata al tessuto dopo divisione mitotica. L’antigene Tessuto-polipeptide-specifico (TPS) è un frammento solubile derivato dall’estremità carbossi-terminale della citocheratina 18. L’alta concentrazione di TPS è un marker dell’attività tumorale, ma non necessariamente la massa del tumore. Il livello di TPS nel sangue, fortemente associato alla proliferazione delle cellule tumorali, è una funzione del tasso di divisione cellulare. La stima dell’antigene specifico del polipeptide tissutale può essere applicabile nelle prime fasi dei tumori. Un alto livello di antigene specifico del polipeptide tissutale si verifica in circa il 60-80% dei pazienti con cancro del colon-retto.19 Il tasso di sopravvivenza era significativamente più basso nei pazienti con concentrazioni inizialmente più elevate di TPS. La determinazione ripetuta della concentrazione di TPS durante la terapia può essere di importanza clinica, specialmente come marker di non risposta. Pertanto, TPS è superiore al CEA comunemente usato.18 Nei pazienti asintomatici che richiedono un trattamento attivo a causa di una prognosi generalmente scarsa, i cambiamenti nei livelli elevati di TPS sembrano essere utili per determinare la durata del trattamento.20

La glicoproteina-72 associata al tumore (TAG-72) è una glicoproteina formata nelle cellule endoteliali del dotto biliare, nell’epitelio gastrico o nelle cellule della pelvi renale. È una molecola simile alla mucina con una massa molare di oltre 1000 kDa. TAG-72 si trova sulla superficie di molte cellule tumorali, tra cui colon, ovaio, seno e cellule pancreatiche.Guadagni et al hanno mostrato che le concentrazioni sieriche di TAG-72, CEA, CA 19,9 erano elevate rispettivamente nel 43%, 43% e 27% dei pazienti con carcinoma del colon-retto. Si consiglia di determinare TAG-72 insieme ad altri marcatori, principalmente CEA. Il sessantuno percento dei pazienti aveva almeno un marcatore con livelli elevati quando misurava questi tre marcatori.21

L’analisi del ctDNA in campioni di sangue periferico, le cosiddette biopsie liquide, ha il potenziale per discernere il rilevamento precoce della CRC e servire come strumento prognostico, di monitoraggio e predittivo. Un certo numero di studi descrivono l’uso di marcatori di metilazione ctDNA per la diagnosi e la prognosi del cancro del colon-retto. Finora, la massima precisione per il rilevamento CRC è stata ottenuta mediante analisi ipermetilazione SEPT9, specialmente nei pannelli combinati. Le elevate sensibilità fino al 100% e le specificità fino al 97% dell’analisi ctDNA di metilazione SEPT9 suggeriscono un ruolo diagnostico per questo marcatore candidato.22 Inoltre, Lou et al hanno dimostrato che un singolo marcatore di metilazione ctDNA, cg10673833, potrebbe produrre un’elevata sensibilità (89,7%) e specificità (86,8%) per la rilevazione di CRC e lesioni precancerose in una popolazione ad alto rischio in uno studio prospettico di coorte.23 Diversi studi hanno rilevato che la metilazione anormale di septin9 (mSEPT9) nel sangue può essere utilizzata come marker diagnostico precoce per il cancro del colon-retto. Utilizzando l’ultimo saggio mSEPT9 di seconda generazione, Zhi Yao Ma et al hanno trovato una sensibilità significativamente più elevata di mSEPT9 rispetto a CEA per la diagnosi di CRC (73,2% vs 48,2%; P < 0,001), specialmente per i pazienti con cancro allo stadio II e III.24 Toth et al hanno riportato risultati simili, con le rispettive sensibilità di 95.6% (88/92) e il 51,8% (14/27), e le specificità dei 84.8% e 85.2% per mSEPT9 e CEA20.25 In un altro recente studio, mSEPT9 stato anche dimostrato di avere un elevato valore diagnostico di CEA sia per la sensibilità (61.8% vs 35.0%) e specificità (89.6% vs 62.6%).26

La proteina legante il fattore di crescita insulino-simile 2 (IGFBP-2) è una proteina extracellulare che lega il fattore di crescita insulino-simile 2 (IGF-2) e, con una minore affinità, il fattore di crescita insulino-simile 1 (IGF-1). IGFBP-2 svolge un ruolo importante nella proteina di shock termico 27-ha mediato la progressione e la metastasi del cancro. I livelli sierici di IGFBP-2 sono stati segnalati per essere significativamente elevati in pazienti con cancro del colon in tre studi.27,28

Recentemente, diversi marcatori infiammatori tra cui il pretrattamento rapporto neutrofili / linfociti (NLR) sono stati utilizzati come fattori prognostici, poiché si ritiene che la risposta infiammatoria dell’ospite al cancro determini la progressione della malattia.29 Dimitriou et al hanno scoperto che nei pazienti con CRC, un pretrattamento NLR superiore a 4,7 è un fattore prognostico scarso per la sopravvivenza libera da malattia, la sopravvivenza a 5 anni e la sopravvivenza globale. Lo scarso effetto prognostico di NRL è amplificato nei pazienti con CRC di stadio II.30

La concentrazione di IGFBP-2 sembra essere un fattore prognostico che correla fortemente con la sopravvivenza globale.27 Shock termico La proteina 60 (HSP60) è un fattore chiave coinvolto nell’infiammazione e i livelli sierici di HSP60 potrebbero anche essere aumentati nei pazienti con patologie infiammatorie come la colite ulcerosa e il morbo di Crohn.31 Vocka et al hanno indicato che il siero HSP60 potrebbe essere usato come un efficace biomarcatore prognostico di CRC con la stessa sensibilità del CEA e una migliore sensibilità rispetto al CA19-9.27

Fattori di crescita ematopoietici

Le cellule tumorali colorettali sono in grado di produrre fattori di crescita ematopoietici (HGFS). Il fattore delle cellule staminali (SCF), il fattore stimolante le colonie di macrofagi (M-CSF) e il fattore stimolante le colonie di granulociti-macrofagi (GM-CSF) sono membri delle citochine della glicoproteina chiamate fattori stimolanti le colonie (CSF) o HGFs. I fattori di crescita ematopoietici sono coinvolti nella regolazione della crescita e della diffusione del cancro. Gli HGF regolano la proliferazione delle cellule progenitrici ematopoietiche e possono anche influenzare la proliferazione delle cellule non ematopoietiche (Figura 2). I recettori di superficie cellulare per HGF sono stati rilevati nelle linee cellulari del cancro del colon e la stimolazione delle proliferazioni delle cellule tumorali avviene attraverso questi recettori. Diversi studi hanno dimostrato che HGFs può anche stimolare la proliferazione delle cellule non ematopoietiche e l’effetto di queste citochine non è limitato alle cellule del midollo osseo.32 HGFs può agire sui tessuti tumorali in modo autocrino o sui tessuti e vasi sanguigni di supporto per produrre un ambiente favorevole allo sviluppo del cancro. I recettori di HGFs sono stati rilevati nelle linee cellulari del cancro del colon-retto e la stimolazione dei recettori CSFs ha indotto la proliferazione delle cellule tumorali. HGFs può anche indurre le cellule normali, quali i macrofagi tumore-associati (TAM) e le cellule endoteliali, per produrre le citochine supplementari che sostengono il processo maligno. È stato dimostrato che diverse linee cellulari di un tumore maligno secernono grandi quantità di CSF. Mroczko et al hanno scoperto che la concentrazione ematica di M-CSF e del fattore stimolante le colonie granulocitarie (G-CSF) era significativamente più alta nei pazienti affetti da tumore del colon-retto rispetto ai controlli.33 Il livello di entrambi i marcatori dipendeva dallo stadio del tumore, ma solo l’M-CSF mostrava differenze significative. Inoltre, è stato riscontrato che i livelli sierici di M-CSF erano più alti nei pazienti con linfonodi o metastasi a distanza. La specificità diagnostica e la sensibilità del M-CSF erano rispettivamente del 95% e del 65%. Tutti i criteri diagnostici come la sensibilità, la specificità e l’area sotto la curva ROC erano inferiori per G-CSF rispetto a M-CSF. Pertanto, M-CSF sembra essere un marcatore migliore di G-CSF nella diagnosi e nella prognosi del cancro del colon-retto. Altri studi hanno mostrato livelli elevati di diverse citochine proinfiammatorie, come interleuchina-6 (IL 6), interleuchina-8 (IL 8), fattore di necrosi tumorale-α (TNF-α) e proteine in fase acuta in pazienti con carcinoma del colon-retto e altre neoplasie.34,35 Mroczko et al hanno dimostrato un ruolo potenziale per stem cell factor e interleuchina-3 (IL 3) come marcatori tumorali del colon-retto il cancro, specialmente in combinazione con il CEA e CA19-9.36

Figura 2 Il ruolo dei fattori di crescita ematopoietici e loro recettori nello sviluppo del tumore.

Enzimi

Nuova ricerca condotta da Jelski et al, sull’uso di enzimi come marcatori per il cancro del colon-retto, tra cui l’alcol deidrogenasi (ADH), catepsina D e lisosomiale exoglycosidases segnalato che l’attività di alcol deidrogenasi è significativamente più alta nelle cellule cancerose rispetto a quella dei tessuti sani e l’attività dell’aldeide deidrogenasi (ALDH) non è diverso tra sani e tessuti di cancro. L’attività di ADH sembra essere sproporzionatamente più alta confrontata all’attività di ALDH nel tessuto del cancro. Ciò suggerirebbe che le cellule tumorali hanno una maggiore capacità di ossidazione dell’etanolo e considerevolmente meno capacità di rimuovere l’acetaldeide rispetto ai tessuti sani. La concentrazione di acetaldeide può aumentare nel tessuto tumorale e intensificare la carcinogenesi. Inoltre, gli stessi studi hanno dimostrato che solo l’attività dell’ADH I (i più importanti isoenzimi del colon dell’alcol deidrogenasi) è marcatamente più alta nel cancro del colon-retto rispetto alle cellule del colon sane.37 L’elevata attività degli enzimi nei tessuti tumorali si riflette in un aumento del loro livello nel sangue. L ‘attività totale sierica dell’ ADH è stata modificata nel corso della CRC. L’aumento dell’attività totale dell’alcol deidrogenasi è stato correlato positivamente con l’isoenzima di classe I dell’ADH, quindi la causa dell’aumento dell’alcol deidrogenasi totale sierica nel corso del cancro del colon-retto è un innalzamento degli isoenzimi ADH di classe I.38 Inoltre, l’attività sierica totale di ADH e ADH I tendeva ad essere più elevata nei pazienti con cancro del colon-retto con stadi più avanzati. La sensibilità diagnostica per ADH I era del 76%, la specificità dell ‘82%, i valori predittivi positivi e negativi erano rispettivamente dell’ 85% e del 74%. Area sotto ricevitore caratteristica di funzionamento (ROC) curva per ADH I era 0.72. Questi risultati suggeriscono un ruolo potenziale per ADH (specialmente ADH I) come marcatori per il cancro del colon-retto, ma sono necessarie ulteriori indagini e conferme attraverso uno studio prospettico.39 La stima dell ‘attività dell’ alcol deidrogenasi può essere effettuata nella maggior parte dei laboratori.

Lo sviluppo del cancro del colon-retto e delle sue metastasi può essere supportato da esoglicosidasi rilasciate dai macrofagi.40,41 Szajda et al hanno mostrato un marcato aumento della N-acetil-β-D-esosaminidasi, i suoi isoenzimi A e B attività nel sangue e nelle urine dei pazienti con CRC.42 Waszkiewicz et al hanno riferito che l’alto livello di catepsina D è dovuto all’aumento della rottura e al ripristino del nido dei glicoconiugati nell’adenocarcinoma colorettale.31 Le esoglicosidasi lisosomiali sono aspecifiche. La loro attività è elevata anche in altri tumori, come la tiroide, renale, pancreatica, ovarica, così come malattie come l’artrite idiopatica ipertensione, glomerulonefrite o dopo trapianto di fegato.43-46

L’attività dell’ornitina decarbossilasi (ODC) è più elevata nel cancro del colon-retto e aumenta gradualmente dal normale, attraverso adenomatoso, al canceroso. È stato indicato che l’attività di ODC in tessuto microscopicamente normale del colon dai pazienti con CRC è più alta che nel colon normale dei pazienti senza CRC.47

Cellule tumorali circolanti (CTCS)

Nel caso del cancro (incluso il cancro del colon-retto), la morte è raramente causata dal tumore primario stesso ma è dovuta alla determinazione, cioè alle metastasi a distanza, che possono svilupparsi anni dopo la resezione tumorale primaria. Cellule tumorali circolanti (CTC) sono state riportate in pazienti con CRC metastatico come predittore indipendente della sopravvivenza globale e libera da progressione. Ci sono almeno tre vantaggi per CTCS. Il primo è il monitoraggio dell’efficacia del trattamento dei pazienti con CRC. Il secondo è la caratterizzazione molecolare dei CTC catturati per il trattamento mirato e il terzo è la coltivazione dei CTC catturati per i test di sensibilità ai farmaci. Tutti questi approcci consentono ai ricercatori di riconoscere e rispondere ai cambiamenti del fenotipo delle cellule tumorali durante la progressione della malattia e introdurre la medicina personalizzata nella pratica clinica. Nonostante i risultati promettenti, le decisioni riguardanti lo stadio della malattia e il trattamento adiuvante non includono ancora i risultati CTC. Ciò è in gran parte dovuto alla mancanza di sistemi di rilevamento CTC standardizzati e automatizzati, come CellSearch, che attualmente detiene una posizione dominante nel campo dei dispositivi di rilevamento CTC.48 Il ruolo dei CTC come marcatori prognostici per il cancro del colon-retto primario è stato descritto in molti studi.49,50 La rilevazione di CTC nel siero dei pazienti dopo resezione del colon-retto, del fegato o di molte altre metastasi è associata alla prognosi della malattia. Nel 2008, il sistema CellSearchTM (Veridex LCC, Raritan, NJ, USA) è stato autorizzato dalla Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti come strumento diagnostico per identificare e contare i CTC in campioni di sangue in pazienti con cancro del colon metastatico. Rispetto ad altre tecniche quali la reazione a catena inversa della trascrizione-polimerasi (RT-PCR), il sistema di CellSearchTM è una piattaforma eccellente per la rilevazione di CTC in una regolazione clinica. Il sistema CEllSearchTM approvato dalla FDA e due pannelli di anticorpi contro le citocheratine: citocheratina 8, 18 e 19 (CK8/18 / 19) e CK8/18/19/20, sono stati usati per la rilevazione di CTCS. La citocheratina 20 (CK20) è un marker ben consolidato per l’epitelio del colon. Welinder et al suggeriscono che CK20 è un biomarcatore per CTCs in pazienti con carcinoma colorettale metastatico.51 L’importanza del tema CTC diventa evidente nel contesto della rapida integrazione della valutazione delle mutazioni K-ras nella pratica quotidiana degli oncologi. La valutazione della presenza di mutazioni K-ras nelle cellule tumorali in pazienti trattati con inibitori della tirosina chinasi (TKIS) del recettore del fattore di crescita epidermico (EGFR) è stata condotta da Pao et al.Questo studio ha suggerito un’associazione tra mutazioni di K-ras e un’assenza di risposta al trattamento con EGFR-TKIs. Oltre a determinare lo stato del CTC K-ras, la valutazione di altri geni nel CTC catturato può migliorare la risposta predittiva al trattamento. Gazzaniga et al hanno determinato il profilo di espressione delle proteine correlate alla resistenza a più farmaci (MRPS) di pazienti con diagnosi di CRC in CTCS isolati dal sangue periferico.53

Mutazioni K-RAS

La valutazione delle mutazioni in KRAS è un esempio dell’applicazione del test molecolare necessario per introdurre una terapia mirata in un gruppo specifico di pazienti, in questo caso, pazienti affetti da cancro del colon-retto. Al giorno d’oggi, questa ricerca è necessaria per prendere una decisione sul trattamento di questi gruppi di pazienti. Il gene KRAS codifica una piccola proteina che è coinvolta nell’attivazione della cascata di percorsi di segnale, inclusa la via di segnalazione del recettore per il fattore di crescita della funzione epidermica (epidermal growth-factor receptor – EGFR), che è considerata fondamentale nella regolazione della vita, della crescita e della trasformazione del cancro delle cellule epiteliali.54 La proteina RAS funziona come trasduttore di segnale da EGFR attivato. L’attivazione di EGFR (collegandosi al suo ligando) porta all’attivazione di RAS RAF/MAPK e PI3K/AKT e all’aumento della proliferazione e dell’inibizione dell’apoptosi delle cellule tumorali. Come risultato della mutazione in RAS, si forma una proteina codificata dal gene mutato, che a causa della difficile idrolisi rimane ancora in forma attiva (RAS-GTP). Nelle cellule con una mutazione in KRAS, c’è una trasduzione del segnale costante che induce la mitogenesi, indipendentemente dal fatto che il recettore EGF sia attivato. L’analisi delle mutazioni in KRAS consente la stratificazione di pazienti con carcinoma colorettale metastatico per la terapia con anti-EGFR mAb e le mutazioni in KRAS sono un predittore negativo di questa terapia.55 Mutazioni in KRAS nel cancro del colon-retto si verificano più spesso nei codoni 12, 13 dell’esone 2 (in quasi il 40% dei tumori del colon-retto), meno spesso attivando mutazioni KRAS nei codoni 59, 61, 117 e 146. È stata trovata l’associazione della posizione del cancro del colon-retto e del sito di metastasi con la presenza di mutazioni in KRAS. I pazienti con mutazioni nei codoni 12 e 13 avevano maggiori probabilità di avere il cancro del colon-retto situato sul lato destro del colon rispetto ai pazienti senza la mutazione KRAS.56

Sommario – Diagnostica CRC in futuro

L’uso di marcatori tumorali negli esami di screening e nell’intervento nelle prime fasi del cancro del colon-retto può ridurre significativamente la mortalità dal cancro del colon-retto. Numerosi studi sul cancro del colon-retto utilizzano modelli animali.57-59 Di tutti gli animali, il topo è il modello animale più utilizzato nello studio della carcinogenesi e il modello principale nella ricerca biomedica. Confrontando il genoma umano con un genoma animale, è possibile comprendere meglio la struttura e la funzione dei geni umani e applicare tale conoscenza allo studio delle malattie umane al fine di sviluppare nuove strategie e meccanismi per prevenire, rilevare e trattare la CRC. La disponibilità di pannelli di topi inbred ricombinanti e l’esistenza di modelli genetici transgenici, knock-out e knock-in aumentano ulteriormente il valore degli studi sugli animali. L’attuale gestione di mCRC coinvolge vari farmaci attivi, in combinazione o come singoli agenti, ma gli effetti delle strategie di trattamento disponibili per mCRC sono spesso temporanei, con resistenza e progressione della malattia in via di sviluppo nella maggior parte dei pazienti.60 Pertanto, sono urgentemente necessarie nuove strategie di trattamento. Terapie mirate, basate sull’uso di anticorpi monoclonali diretti contro il recettore del fattore di crescita epidermico (EGFR) e il fattore di crescita endoteliale vascolare (VEGF), sono state dimostrate come trattamenti promettenti. Sulla base della presenza di recettori specifici per peptidi ipotalamici su vari tumori umani tra cui CRC, Engel et al hanno sviluppato analoghi citotossici mirati di somatostatina (SST) e LHRH legati alla doxorubicina o alla 2-pirrolinodoxorubicina.61

L’effettiva comprensione della biologia di base dell’iniziazione e dello sviluppo del cancro ha confermato che le mutazioni del gene soppressore e gli oncogeni possono essere identificati nei fluidi corporei che drenano dagli organi colpiti dal tumore. L’analisi dei singoli marcatori nel riconoscimento e nella prognosi della malattia è applicabile, ma spesso associata a bassa sensibilità e specificità nella pratica medica di routine (Tabella 1). I risultati complessivi di più autori, come presentato sopra, suggeriscono l’utilità di HGFS sierici, enzimi e marcatori tumorali in particolare classici nella diagnosi e nella prognosi dei pazienti con CRC.

Tabella 1 Criteri Diagnostici per Marcatori del Cancro del Colon-retto

Il modo migliore sembra essere quello di determinare almeno due o più file simultaneamente per aumentare la loro utilità diagnostica. L’analisi delle cellule tumorali circolanti potrebbe essere una parte di un approccio medico integrativo della diagnostica multimodale, dei profili dei singoli pazienti, dei modelli di biomarcatori specifici della malattia e del trattamento specifico della persona. Recentemente, i progressi tecnologici e analitici hanno potenziato la ricerca scientifica sui biomarcatori. Nel prossimo futuro, ci aspettiamo l’avvento di nuovi saggi urinari ad alta efficacia che ridurrebbero la mortalità per CRC. Nel cancro del colon-retto, per valutare gli obiettivi predittivi vengono utilizzati marcatori molecolari (ad esempio mutazioni nei geni KRAS, NRAS, BRAF, PIK3CA) e immunoistochimici (ad esempio proteine TS, P21, PTEN). I marcatori molecolari nel cancro del colon-retto possono essere suddivisi in mutazioni somatiche e instabilità microsatellite (MSI). Le biopsie liquide potrebbero migliorare la diagnosi, la prognosi e il monitoraggio del cancro del colon-retto (CRC). La mutazione, l’alterazione cromosomica del numero della copia e l’analisi di metilazione nel DNA circolante del tumore (ctDNA) dal plasma o dal siero hanno guadagnato il grande interesse. Tuttavia, la letteratura sui marcatori candidati preferiti è incoerente, ostacolando una chiara direzione per ulteriori studi e traduzione clinica. Una revisione completa dei marcatori CTDNA candidati mostra che l’analisi di metilazione SEPT9 è promettente nel rilevare CRC e l’analisi della mutazione KRAS può aiutare nella previsione e nel monitoraggio. La valutazione prospettica dei pannelli marcatori nel processo decisionale clinico dovrebbe implementare l’analisi ctDNA.