Alteraciones moleculares detectadas por inmunohistoquímica en carcinomas epidermoides de cabeza y cuello

Resumen

El término cáncer de cabeza y cuello (CCC) agrupa un conjunto de neoplasias localizadas en el tracto aerodigestivo superior. Incluye senos maxilares, cavidad nasal, nasofaringe, orofaringe, hipofaringe, laringe y cavidad oral. No están incluidos el resto de tumores de la vía aerodigestiva superior, neoplasias cutáneas, del sistema nervioso o tiroides. Aproximadamente un 90% de estos tumores tienen una clasificación histopatológica de carcinoma epidermoide de cabeza y cuello. La edad media de inicio de la patología es de 60 años.En Europa se estima que se producen 143.000 casos nuevos y en el mundo se diagnostican 600000 pacientes nuevos por año, de los cuales solo sobreviven a los 5 años el 40/50 %. La distribución por sexos nos indica una proporción de 4 varones por cada mujer en Europa, que en España llega a ser de 10 a 1. Los principales factores de riesgo principales en esta patología son el tabaco y el consumo de alcohol. A su vez tenemos como importantes factores causales el virus del papiloma humano, que suele manifestarse en la base de la lengua y amígdala (orofaringe), y el virus de Epstein Barr, que se manifiesta en nasofaringe. Hace más de 50 años que se conoce la posibilidad de que asiente más de un tumor primario en las vías aerodigestivas superiores. Los estudios de Slaughter de 1953 y 1954 ya señalaban que los carcinomas orales presentan una tendencia superior a la expansión superficial, en comparación con su tendencia a la penetración en profundidad, y que en los epitelios adyacentes a carcinomas orales pueden surgir focos independientes de carcinoma in situ o carcinoma invasor. Como consecuencia de esta observación, el autor propugnó el concepto de cancerización de campo, según el cual todas las mucosas de las vías aerodigestivas superiores de un mismo paciente, sometidas de forma similar a los agentes cancerígenos habituales relacionados con el desarrollo de cáncer oral, tienen un mayor riesgo de desarrollar nuevos carcinomas. Los genes controlan la proliferación celular, la diferenciación celular y la muerte programada de la misma. Las células pueden adquirir mutaciones en tres tipos de genes: protooncogenes, genes supresores de tumores y genes reparadores del ADN. Las alteraciones de estos genes dan como resultado un aumento del crecimiento, la proliferación y/o un descenso de la apoptosis. Las características del cáncer comprenden diez procesos biológicos celulares adquiridos durante el desarrollo de las múltiples etapas en los tumores humanos. Las características constituyen un principio organizador para racionalizar las complejidades de las enfermedades neoplásicas. Incluyen el mantenimiento de la señalización proliferativa, eludir los supresores del crecimiento, bloquear la destrucción autoinmune, permitir la inmortalidad replicativa, promover la inflamación, activar la invasión y las metástasis, inducir la angiogénesis, inestabilizar el genoma, resistir la muerte celular y desregular el metabolismo celular. El epitelio va pasando por diferentes etapas según se van acumulando las mutaciones de sus células. Estas son hiperplasia, displasia, carcinoma in situ, carcinoma invasivo y metástasis. Las nuevas tecnologías han permitido conocer algunas de estas alteraciones genéticas, que han sido publicadas en el catálogo de mutaciones somáticas en cáncer (COSMIC) por el instituto Sanger, y en el cual se enumeran más de 100.000 mutaciones somáticas en 400.000 muestras de tumores. Sin embargo, se sabe que solo una pequeña proporción de ellas contribuyen a la patogenia de los tumores. La separación de estas alteraciones conductoras de las meramente espectadoras es el desafío actual. En estos momentos se sabe que hay una serie de aberraciones que son comunes a una serie de tumores. Las vías de transducción de señales desde los receptores de membrana hasta el núcleo son sendas fisiológicas. A través de ellas, el núcleo es informado de que un factor de crecimiento ha interaccionado con un receptor de membrana de la misma célula. Estas vías, son verdaderas rutas de transmisión química en las que una serie de moléculas y mensajeros sufren cambios conformacionales que los hacen pasar de un estado de reposo a un estado activo y, al mismo tiempo, esto les otorga la capacidad de activar, a su vez, la molécula consecutiva. Así prosigue, a modo de efecto dominó, hasta que la señal llega al núcleo. Por ello, es de vital importancia que toda vía de señalización tenga mecanismos de inhibición, que permiten a los componentes volver de nuevo a un estado de reposo. La activación constitutiva de alguna de estas vías de señalización, sea por una mutación que mantiene la vía activada a cada momento o sea por un error en sus sistemas de inhibición, produce en la célula una insensibilidad a las señales antiproliferativas. Las dos vías de señalización intracelular más importantes son la vía RAS y la vía PI3K-AKT-MTOR. Ambas son vías dependientes de activación tirosin-quinasas. La ruta de señalización de PI3K juega un papel fundamental en el desarrollo del cáncer, bien contribuyendo a la progresión del ciclo celular o disminuyendo la apoptosis e incrementando las capacidades metastásicas de las células cancerígenas. La activación descontrolada de la ruta de PI3K contribuye a la transformación celular y a la progresión tumoral en varios tipos de tumores incluyendo los de cerebro, mama, ovario y carcinomas renales. Las proteínas más importantes de la vía son los receptores, PI3K, AKT y PTEN. La señalización RAS afecta a muchas funciones celulares, que incluyen la proliferación celular, la apoptosis, la migración, la especificación de destino, y la diferenciación. Ras interactúa específicamente con las llamadas proteínas efectoras, iniciando así cascadas de interacciones proteína-proteína que pueden conducir finalmente a la proliferación celular. Otras proteínas clave que no se encuentran dentro de estas rutas como tal son p16 y p53. Estas son proteínas que actúan como reguladoras del correcto funcionamiento celular. Hipótesis Los tumores epidermoides de cabeza y cuello, pese a tener una localización común y ser similares anatomopatológicamente, son heterogéneos tanto en su evolución como en las respuestas al tratamiento. Esta heterogeneidad hoy se sabe que viene provocada por distintas alteraciones moleculares en diferentes vías, las cuales se han detectado por secuenciaciones masivas o bien por la expresión proteica con inmunohistoquímica. En nuestra tesis hemos planteado el estudio de la expresión proteica de algunas de estas moléculas implicadas en las alteraciones moleculares de pacientes con tumores de cabeza y cuello de nuestro medio, así como observar si dichas alteraciones tienen patrones moleculares comunes en la localización, la etiología y/o la evolución. Objetivos Objetivo principal: Estudiar la expresión proteica mediante técnicas de inmunohistoquímica de una serie de alteraciones moleculares seleccionadas, en un grupo de pacientes con tumores de cabeza y cuello de nuestro medio. Objetivos secundarios: 1. Describir la relación de la expresión proteica con el sexo y la edad en estos carcinomas. 2. Observar y describir si la expresión proteica puede relacionarse con su etiología. 3. Estudiar si dichas alteraciones se corresponden con las distintas localizaciones de los tumores de cabeza y cuello. 4. Relacionar la expresión proteica con la evolución y el estadio, para observar si existe alguna diferencia de expresión entre tumores que se encuentran en estadios iniciales y aquellos que están más avanzados y los que recidivan. Recogida de datos De las historias clínicas de los pacientes recogimos los datos siguientes: nombre, sexo, ciudad de origen, edad, fecha de diagnóstico, localización tumoral, descripción macrooscópica y anatomopatológica, TNM, hábito tabáquico, si el paciente es exfumador, hábito alcohólico, si el paciente es exbebedor, si el paciente ha tenido recidiva, fecha de la recidiva, estado actual, fecha de la última revisión. Análisis de laboratorio: Mediante la elaboración de tissue micro arrays valoramos la intensidad y el porcentaje de células que expresaban los siguientes anticuerpos: P53, HER-2, ERBB3, IGFR1, PI3K, AKTPAN (1, 2 Y 3), MTOR, PTEN, EGFR1, VEGFR1, FGFR1, FGFR3, HRAS, NRAS, KRAS, BRAF, ECADH, P16, CKIT y NESPRIN1. La selección de las proteínas estudiadas viene derivada de las mutaciones descritas dentro de los proyectos Atlas del Genóma del cáncer Pan-Cáncer (The Cancer Genome Atlas (TCGA) Pan-Cancer) y Catálogue of Somatic Mutations in Cancer (COSMIC), además de la experiencia propia del grupo de investigación encabezado por Juan Jesús Cruz Hernández, (FISH 2014-2017). Una vez obtenidas las tinciones, las observamos al microscopio, valorando muestra por muestra en una escala del 1 al 4 de intensidad y estableciendo un porcentaje de tinción de células tumorales aproximado. Esto fue reconvertido en una escala del 0 al 3, utilizando un sistema de puntuación semicuantitativo previamente descrito por Xiao L et al 2009 (133). De esta manera una tinción negativa es puntuada con 1, una intensidad débil es puntuada con 2, una moderada con 3 y una muy intensa con 4. Del mismo modo se cuantifica el porcentaje de células tumorales teñidas, desde 0 en muestras sin células teñidas, 1 en muestras con un porcentaje de tinción del 1 al 25%, 2 en muestras cuyo porcentaje de tinción es del 26 al 50 %, 3 en casos del 51 al 75% y 4 en los que la muestra contiene del 76 al 100% de células teñidas. La puntuación final es acorde a la suma de las dos cifras dadas entre la intensidad y la frecuencia, dando lugar a una puntación que puede ir desde 0 hasta 7. Quedando finalmente la siguiente tabla de puntuaciones: Las determinaciones se realizaron doble ciego por dos observadores. Resultados: • La distribución por edad, sexo, localización y estadio es similar en nuestro estudio a lo habitualmente referido en la literatura. • En nuestra muestra los factores etiológicos más comunes han sido el consumo de alcohol y tabaco, pero en un rango inferior a lo habitualmente referido. Posiblemente por las limitaciones que supone que estos datos hayan sido recogidos exclusivamente de las historias clínicas. • La infección por VPH en nuestra muestra, tomando como dato subrogado la expresión de p16, está en el rango inferior de lo habitualmente referido y coincide con la menor incidencia de tumores de orofaringe en nuestro estudio. • Las alteraciones proteicas encontradas no muestran diferencias significativas en relación con la edad, sexo, etiología, localización o estadio exceptuando en AKT, HRAS y PTEN, en las que encontramos algunas diferencias sobre las que debemos seguir investigando. • Las correlaciones entre las diferentes proteínas encontradas en nuestro estudio coinciden con la actividad normal de las vías y se corresponden con sus mecanismos de acción, salvo pequeñas excepciones en las que debemos profundizar en el futuro realizando análisis en una muestra mayor. • El procedimiento de estudio mediante técnicas de inmunohistoquímica tissue microarray de las alteraciones moleculares que se producen en las células tumorales, las cuales modifican la expresión proteica de las diferentes vías de señalización celular, demuestra ser un método fiable, económico y de fácil realización.