Gene and microRNA expression predictive of tumour response in patients treated with preoperative chemoradiotherapy for rectal cancer

Introduzione Il trattamento standard del cancro rettale localmente avanzato è rappresentato dalla radiochemioterapia preoperatoria (pRCT) seguita dalla chirurgia. Tuttavia, la risposta alla pRCT non è uniforme e non esiste oggi un metodo efficace per predire la risposta tumorale alla pRCT. L'identificazione di pazienti non responsivi alla pRCT potrebbe evitare l'esposizione alla radio- e chemioterapia, trattamenti non scevri da affetti avversi; inoltre l'identificazioni delle risposte complete potrebbe selezionare pazienti candidati ad un trattamento chirurgico meno invasivo. Questo studio si propone di associare profili di espressione genica e di microRNA (miRNA) al grado di risposta tumorale in pazienti affetti da cancro rettale e sottoposti a pRCT. Materiali e metodi Pazienti consecutivi affetti da carcinoma rettale medio-basso localmente avanzato e candidati quindi a pRCT, sono stati sottoposti a biopsie tissutali multiple prima dell'inizio della pRCT. Tutti i pazienti sono stati quindi sottoposti a pRCT standard seguita dalla resezione chirurgica del tumore. Tutti i pezzi operatori sono stati analizzati da uno stesso team di patologi ed in modo standardizzato. Le biopsie con una percentuale di cellule tumorali ≥50% sono state considerate idonee per gli esperimenti. Previo isolamento del RNA, l'espressione genica e di miRNA è stata valutata con tecnica microarray one color (Agilent®). I dati ottenuti sono stati quindi normalizzati sia intra- che inter-array, filtrati e infine clusterizzati. L'espressione genica e di miRNA è stata comparata tra responders (R) e non responders (NR) in base al grado di regressione tumorale (TRG) valutato dal patologo al momento dell'esame del pezzo operatorio. Una validazione dei dati ottenuti con i microarray è stata fatta mediante PCR quantitativa (qPCR). Risultati Sono stati considerati per lo studio 38 pazienti, 16 (42%) R (TRG1-2) e 22 (58%) NR (TRG3-5). Nonostante una prima unsupervised cluster analisi non abbia separato nettamente i due gruppi di pazienti, usando il programma SAM (Significance Analysis of Microarray) two class, 256 trascritti sono risultati differenzialmente espressi tra NR e R (188 sovra- e 68 sotto-espressi). Usando PAM (Prediction Analysis for Microarray), 12 trascritti erano fortemente predittivi di risposta tumorale. SAM two class ha permesso inoltre di evidenziare 30 miRNA differenzialmente espressi tra NR e R (24 sovra- e 6 sotto-espressi). Analisi di anti-correlazione, mediante MAGIA (miRNA and genes integrated analysis), hanno rilevato gli stessi 8 miRNA sia nel gruppo NR che R, ad eccezione di miR-630, sovra-espresso solo nei NR. La validazione mediante qPCR del gene ABCC2 e di miR-7, miR-182, miR-200a, miR-630, miR-638 e miR-1300 ha confermato i risultati dell'analisi microarray. Conclusioni I profili di espressione genica e di miRNA pre-trattamento sembrano essere utili alla predizione di risposta tumorale alla pRCT in pazienti affetti da cancro del retto, tuttavia sono necessari ulteriori studi di validazione per confermare questi risultati e per il loro utilizzo nella pratica clinica.