La expresión de las metaloproteinasas en carcinomas de cabeza y cuello

Abstract

Introducción: Las metaloproteinasas (MMPs) son un grupo de endopeptidasas dependientes de Zinc que se han relacionado íntimamente con las distintas fases de la carcinogénesis. Existen múltiples estudios en modelos de carcinoma de cabeza y cuello (CCC) que han corroborado la existencia de un aumento de su actividad en el tejido tumoral con respecto al tejido sano, sin llegar a unanimidad en relación con los acontecimientos clínicos relevantes (afectación ganglionar, control enfermedad). La mayoría de estudios que han evaluado la capacidad pronóstica de las MMPs en CCC han incluido a pacientes sometidos a tratamiento quirúrgico, analizando las muestras de tejido tumoral mediante técnicas de inmunohistoquímica. No existen estudios que hayan evaluado la capacidad pronóstica de las MMPs en pacientes con CCC sometidos a radioterapia y/o cirugía, a partir de su nivel de expresión mediante técnicas de PCR en tiempo real (RT-q-PCR). Objetivo: Evaluar la existencia de relación entre los niveles de expresión de los genes responsables de la codificación de las MMPs medidos mediante PCR y el control de la enfermedad en los pacientes con CCC. M y M: Se estudiaron las muestras de 76 pacientes con carcinoma escamoso localizado en cavidad oral, orofaringe, hipofaringe o laringe diagnosticado entre el periodo 2004-2008, sin antecedentes previos de lesión tumoral a nivel de cabeza y cuello. Se obtuvieron 2 muestras, una muestra de biopsia del tumor, con confirmación histológica de carcinoma escamoso, y una muestra de mucosa sana. Todos los pacientes fueron tratados con intención radical y seguidos al menos por más de 12 meses. La determinación de los niveles de expresión de los distintos genes evaluados se realizó mediante la técnica de RT-q-PCR. Se estudio la expresión de las MMPs 1,2,3,9,10,13 y TIMP-1 (Tissue Inhibitor Metaloproteinase). El significado clínico de los valores de expresión de las MMPs se realizó mediante curvas ROC (Reciever Operating Characteristics). Los niveles de expresión de MMPs con capacidad pronóstica significativa se categorizaron mediante CART (Classification& Regression Trees). Resultados: Los niveles de expresión de RNAm en todas las MMPs estudiadas fue significativamente mayor en el tejido tumoral que en el tejido sano (Test Wilcoxon P<0.0001). En las muestras tumorales se observó una correlación significativa entre los niveles de las MMPs estudiadas. No existieron diferencias significativas entre los niveles de expresión de las MMPs en relación a la localización primaria, extensión loco-regional y grado histológico (P>0.05). Según las curvas ROC los niveles de expresión de MMP-9 y TIMP-1 mostraron una capacidad pronóstica significativa. Usando el método CART con la supervivencia actuarial ajustada como variable dependiente, se categorizaron en 2 grupos, alto y bajo, según los niveles de MMP-9 y TIMP-1. Al analizar las causas de fracaso terapéutico según las categorías de MMP-9, se observó una relación significativa con un mal control local (P=0.005). Al analizar el fracaso terapéutico en relación a la modalidad terapéutica, la expresión de MMP-9 en los pacientes tratados con RT (n=37) se relacionó de forma significativa con un mal control local, no existiendo esta relación en los pacientes tratados con cirugía (n=39). La supervivencia libre de recidiva local a 5 años según la categorización de MMP-9, en pacientes tratados con RT, fue de 89% (CI 95%:74-100%) y 35% (CI 95%:11-59%) respectivamente. Conclusiones: Existe una relación entre los niveles de expresión de los genes que codifican las MMPs mediante RT-q-PCR y el control de la enfermedad en pacientes con CCC. Los niveles de expresión de MMP-9 podrían ser un marcador de control local de la enfermedad en pacientes sometidos a un tratamiento con radioterapia o quimioradioterapia.

Introduction: The matrix metaloproteinases(MMPs) are a group of zinc-dependent endopeptidases that are intimately related to the different stages of carcinogenesis. Multiple studies done in head and neck carcinoma (HNC) models have confirmed the existence of an increased activity in cancer tissue compared to healthy tissue without reaching a unanimity in their relationship with relevant clinical events (nodal involvement, disease control). Most of the studies that have evaluated the prognostic value of MMPs in HNC have included surgical treated patients, analyzing the tumor tissue by inmunohistochemistry. To our knowledge, no studies have evaluated the prognostic value of MMPs in patients with HNC who underwent radiotherapy and/or surgery, measuring its level of expression by real-time polymerase chain reaction (RT-q-PCR). Objective: To assess the existence of relationship between the expression levels of genes responsible for encoding the MMPs measured by PCR and disease control in patients with squamous cell carcinoma located in the oral cavity, oropharynx, hypopharynx or larynx diagnose between 2004-2008, without previous history of HCN. Two samples were obtained, a biopsy specimen of the tumor with histological confirmation of squamous cell carcinoma, and a sample of healthy mucosa away from the primary tumor. All patients were treated with radical intent and followed at least more than 12 months. The determination of the levels of expression of different genes evaluated was performed by the technique of RT-q-PCR. We studied the expression of MMPs -1,2,3,9,10,13 and TIMP-1 (Tissue Inhibitor Metalloproteinases). The clinical significance of the expression values of MMPs was performed using receiver operating characteristics (ROC) curves. The expression levels of MMPs with significant prognostic value were categorized by classification and regression trees (CART). Results: The mRNA expression levels for all MMPs studied was significantly higher in tumor tissue than in healthy tissue (Wilcoxon test P<0.0001). Moreover, tumor samples showed a significantly correlation between expression levels of MMPs studied. There were no significant differences in MMPs gene expression in cancer specimens in relation to the primary location, loco-regional extension or histological grade (P>0.05). According to the ROC curves a significant prognostic value was observed for the expression levels of MMP-9 and TIMP-1. Using the adjusted survival as a dependent variable, the CART methods classified patients into two categories, high or low expression of MMP-9 and TIMP-1. Analyzing the causes of treatment failure for each category of MMP-9, we observed a significant relationship with poor local control (P=0.005), which was not related to the nodal or distant control. Analyzing the therapeutic failure according to the therapeutic modality, the expression of MMP-9 in patients treated with radiotherapy (n=37) was significantly related with poor local control, in contrast with patients treated with surgery(n=39). The five-year survival free of local Recurrence according to the MMP-9 category(high,low) in patients treated with RT was 89% (95% CI:74-100%) and 35% (95% CI:11-59%) respectively. Conclusions: There is a relationship between the expression levels of genes encoding MMPs by RT-q-PDR and control of disease in patients with HNC. These findings suggest that the transcriptional level of MMP-9 expression could be a marker for local control in HNC patients treated with radiotherapy or chemoradiotherapy.