Novas Perspectivas sobre Câncer Retal Localmente Avançado
Pesquisa revela possíveis biomarcadores para resposta ao tratamento em pacientes com câncer retal.
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Índice
O câncer colorretal (CCR) é um problema sério de saúde e é o terceiro tipo de câncer mais comum no mundo. Só em 2020, quase dois milhões de pessoas foram diagnosticadas com CCR. Além disso, ele tem uma alta taxa de mortalidade, fazendo dele o segundo câncer mais mortal, depois do câncer de pulmão. A situação é bem parecida na Sérvia, onde o CCR também é o segundo câncer mais comum, com cerca de 5.000 novos casos e 3.000 mortes todo ano. A maioria dos casos é descoberta em estágios avançados, onde as opções de tratamento são limitadas e as taxas de sobrevivência são baixas. Pesquisadores têm estudado diferentes fatores que podem ajudar no diagnóstico e tratamento do CCR e do câncer anal, com a esperança de melhorar as estratégias de tratamento. No entanto, ainda há uma necessidade de melhor detecção precoce, programas de rastreamento e opções de tratamento em todo o mundo.
O reto é a parte final do sistema digestivo, localizado entre o cólon sigmoide e o canal anal. O câncer retal (CR) representa cerca de 35% de todos os casos diagnosticados de CCR. Esse tipo de câncer tem fatores de risco ambientais e genéticos próprios, diferentes do câncer de cólon. Relatórios recentes mostram que o número de jovens adultos com idade entre 18 e 50 anos diagnosticados com câncer retal está aumentando.
Câncer Retal Localmente Avançado (CRLA)
O câncer retal localmente avançado (CRLA) é o tipo mais comum de câncer retal. Inclui os estágios II e III de acordo com as classificações internacionais. O tratamento padrão para CRLA envolve quimioradioterapia neoadjuvante (qRNA) seguida de cirurgia para remover o tecido cancerígeno. Esse tratamento foi aceito como a melhor opção depois que dois grandes estudos mostraram que era mais eficaz que os métodos antigos.
Nesses estudos, a qRNA reduziu significativamente as chances de recorrência local do câncer, e as taxas de sobrevivência a longo prazo melhoraram para cerca de 60%. Embora a qRNA tenha benefícios, apenas 20%-30% dos pacientes mostram uma resposta completa ao tratamento. Alguns pacientes podem não responder bem, e o câncer à distância pode progredir durante o tratamento. Isso destaca a necessidade urgente de identificar as razões para as respostas variadas à qRNA e encontrar Biomarcadores úteis.
A estratégia de "observar e esperar" foi introduzida para gerenciar pacientes com CRLA que apresentaram uma resposta clínica completa à qRNA. Essa abordagem permite intervalos mais longos entre o tratamento e a cirurgia, o que pode ajudar a reduzir os riscos associados à cirurgia. No entanto, ainda não foram estabelecidos biomarcadores específicos para essa abordagem.
Para obter mais informações, os pesquisadores pretendiam realizar uma análise detalhada das amostras de biópsia de pacientes com CRLA para identificar novas características moleculares que pudessem ajudar a explicar as diferentes respostas à qRNA. Pacientes que mostraram uma resposta favorável poderiam ser considerados para métodos cirúrgicos menos invasivos ou gerenciados pela abordagem de observar e esperar, o que também reduziria os custos com saúde.
Desenho do Estudo e Informações dos Pacientes
O estudo envolveu 97 pacientes com CRLA que foram tratados em um instituto de oncologia na Sérvia entre 2018 e 2019. Para se qualificar para o estudo, os pacientes precisavam ter adenocarcinoma retal confirmado por relatórios de patologia, com o tumor localizado a até 12 cm da abertura anal. As avaliações pré-tratamento incluíram exames de imagem para identificar a extensão do câncer. Todos os pacientes passaram por quimioterapia e radioterapia combinadas antes da cirurgia.
Após completar o tratamento, os pacientes foram avaliados quanto à resposta do tumor usando exames de imagem e médicos. As amostras de tecido coletadas durante o diagnóstico foram usadas para uma análise detalhada de proteínas, focando em entender as diferenças entre aqueles que responderam bem ao tratamento e os que não responderam.
Extração e Análise de Proteínas
Para analisar as proteínas presentes nas amostras de biópsia, seções de tecido foram preparadas e processadas. Elas foram limpas e tratadas para extrair as proteínas corretamente. Os pesquisadores utilizaram técnicas de espectrometria de massa para identificar e quantificar as proteínas presentes nas amostras. Esse método permitiu que eles obtivessem um número significativo de perfis de proteínas de cada amostra.
Usando uma abordagem especializada chamada espectrometria de massa de aquisição independente de dados (DIA-MS), os pesquisadores conseguiram identificar e quantificar mais de 3.000 proteínas em cada amostra. Esse método mostrou uma melhora significativa na identificação de proteínas em comparação com técnicas anteriores.
Descobertas do Estudo
A análise revelou que havia diferenças notáveis nos perfis de proteínas entre os pacientes que responderam bem à qRNA e aqueles que não responderam. Uma abordagem estatística específica classificou um total de 915 proteínas como diferentemente expressas com base em sua resposta ao tratamento, com muitas proteínas superexpressas no grupo que não respondeu.
Essas descobertas sugerem que diferentes vias de sinalização são alteradas em respondedores em comparação com não respondedores. Por exemplo, o grupo de respondedores mostrou melhor atividade em vias relacionadas à divisão celular, manutenção do DNA e outros processos essenciais para o manejo do câncer. Por outro lado, os não respondedores exibiram atividade em vias conectadas ao transporte vascular e ao metabolismo lipídico.
Análise de Vias
Quando os pesquisadores investigaram mais profundamente as vias biológicas envolvidas, descobriram que muitas vias impactavam as respostas dos pacientes ao tratamento. Para os respondedores, as vias associadas à regulação do ciclo celular e ao processamento de DNA eram proeminentes. Por outro lado, os não respondedores mostraram alterações em vias relacionadas ao transporte e metabolismo.
Os dados também indicaram uma relação significativa entre respostas imunes e resultados do tratamento. Certas vias conectadas à atividade de células imunes foram encontradas como mais ativas em pacientes que responderam bem à qRNA.
Explorando Biomarcadores Potenciais
Dadas as descobertas, os pesquisadores buscaram identificar biomarcadores potenciais que pudessem prever quais pacientes responderiam favoravelmente à qRNA. Usando dados existentes da doença, eles selecionaram um conjunto de genes cujas expressões de proteínas eram significativamente diferentes em respondedores em comparação com não respondedores.
O sucesso na identificação desses biomarcadores poderia levar a planos de tratamento melhorados, adaptados a pacientes individuais, aumentando suas chances de recuperação e reduzindo tratamentos desnecessários.
Conclusão e Direções Futuras
O estudo ressalta a importância de entender as diferenças biológicas entre pacientes com CRLA. Ao identificar perfis de proteínas específicos e vias relacionadas, os pesquisadores podem aprimorar estratégias de tratamento e desenvolver biomarcadores preditivos para uma melhor gestão dos pacientes.
Pesquisas futuras visam validar essas descobertas em grupos maiores de pacientes, garantindo que os tratamentos possam ser mais personalizados e eficazes. Investigar as características moleculares ligadas às respostas desempenhará um papel crucial na melhoria do cuidado ao paciente e, potencialmente, na redução dos custos de tratamento associados ao manejo do câncer retal.
A pesquisa sobre as proteínas e vias identificadas vai continuar, com a esperança de traduzir descobertas do laboratório para a prática clínica, levando a melhores resultados para os pacientes que lutam contra o câncer retal.
Título: Data independent acquisition mass spectrometry (DIA-MS) analysis of FFPE rectal cancer samples offers in depth proteomics characterization of response to neoadjuvant chemoradiotherapy
Resumo: BackgroundUnderstanding the molecular features associated with response to neoadjuvant chemoradiotherapy is an unmet clinical need in locally advanced rectal cancer (LARC). The aim of the study was to apply a high-sensitivity proteomic approach for in-depth characterization of the LARC proteome in search of patients who might have a good response to preoperative treatment and potentially be followed by a watch-and-wait strategy, rather than having immediate surgery, maximizing the therapeutic effect and quality of life. MethodsA total of 97 LARC patients treated at the Institute for Oncology and Radiology of Serbia in the period of 2018-2019 were included in the study. Patients were treated with long-course chemoradiotherapy (CRT): Radiotherapy (RT) was delivered with a total dose of 50.4 Gy in 28 fractions; concomitant chemotherapy (5-FU, 350 mg/m2 daily) and Leucovorin (25 mg/m2 daily) was administered during the first and the fifth week of RT. Patients were evaluated in week 6-8 after treatment completion with pelvic MRI scan and rigid proctoscopy. Pathohistological response after surgery was assessed according to tumor regression grading (TRG) categories by Mandard. Twenty biopsy samples taken at diagnosis were used for proteomic analysis, 9 responders (R, TRG 1-2), and 11 non-responders (NR, TRG 3-5), to achieve the maximum range of different molecular features potentially associated with response. Formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) biopsies were processed, and isolated proteins were digested with trypsin. The resulting peptides were analyzed by liquid chromatography coupled to a Q Exactive HF-X mass spectrometer operated in data independent mode (DIA-MS). Data analysis was performed with DIA-NN and Perseus. Data are available via ProteomeXchange with the identifier PXD040451. ResultsThe use of DIA-MS allowed the identification and quantification of more than 3,000 proteins per sample in general, a significant increase when compared to the 1,000 proteins previously identified by Data Dependent Acquisition-MS (DDA-MS) in LARC FFPE samples. In total, 4,849 proteins were identified in 20 rectal cancer FFPE samples. Principal Component Analysis (PCA) indicated that responders had a significantly different proteomic profile than non-responders. Statistical analysis of the two groups resulted in the identification of 915 differentially expressed proteins (DEPs) (215 in responders and 700 in non-responders, p
Autores: Milena Cavic, A. Stanojevic, M. Samiotaki, V. Lygirou, M. Marinkovic, V. Nikolic, S. Stojanovic-Rundic, R. Jankovic, A. Vlahou, G. Panayotou, R. J. A. Fijneman, S. Castellvi-Bel, J. Zoidakis
Última atualização: 2023-05-16 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.05.12.23289671
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.05.12.23289671.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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