GENÉTICA E BIOLOGIA MOLECULAR
RESPOSTA COMPLETA À TERAPIA NEOADJUVANTE NO CÂNCER DE RETO: APENAS SORTE OU UM RESULTADO PREVISÍVEL?
Complete Response to Neoadjuvant Therapy in Rectal Cancer: Just Chance or a Predictable Result?
Mauro Pinho 1
1 Membro Titular da Sociedade Brasileira de Coloproctologia.
Resumo: Os bons resultados obtidos através da associação da quimioterapia à radioterapia levaram à adoção da terapia neoadjuvante no tratamento do câncer de reto com o objetivo de promover uma redução do tamanho do tumor possibilitando melhores condições de ressecabilidade e de preservação esfincteriana. Estudos recentes sugerem um tratamento não operatório em casos de resposta completa à terapia neoadjuvante. Isto nos demonstra a necessidade de uma melhor definição sobre o prognóstico da responsividade tumoral à terapia neoadjuvante afim de estabelecer-se uma estratégia individual de terapêutica do câncer retal. Existem hoje amplas evidências de que a resposta à terapia neoadjuvante varia individualmente de acordo com a composição biomolecular de cada tumor. Diversos estudos tem relatado uma correlação entre os níveis de expressão tumoral de diversas proteínas, como a p53 e a timidilato sintetase, e os respectivos índices de regressão à terapia neoadjuvante, embora seu valor preditivo permaneça insuficiente para influir na conduta terapêutica. Por outro lado, estudos utilizando a técnica de microssequências para analisar a expressão de um conjunto de genes tem apresentando resultados bastante encorajadores, com valores preditivos para a regressão tumoral em níveis próximos a 100%, representando uma consistente perspectiva para uma indicação mais precisa e individualizada da terapia neoadjuvante.
Descritores: Câncer retal, radioterapia, biologia molecular.
Durante as últimas décadas temos
observado uma grande mudança de conceitos referentes ao
tratamento do câncer retal em decorrência da
crescente adoção de uma abordagem multidisciplinar.
Inicialmente considerada como ineficaz devido a seus reduzidos índices de resposta, a
radioterapia foi utilizada de forma esporádica até o final da
década de 1970 como adjuvância pós-operatória e
consistindo de doses totais de aproximadamente 25-35
Gy1,2 .
Estes conceitos foram radicalmente alterados durante os anos seguintes em consequência da
introdução de duas importantes modificações neste
esquema terapêutico, que foram a ampliação da dose
total para 45-50 Gy e a associação com a quimioterapia,
a qual adicionaria o benefício de uma ação sinérgica
visando o controle de eventuais resíduos tumorais
pós-cirúrgicos. Desta forma, baseado em abrangentes
estudos prospectivos como aqueles publicados pelo Gastrointestinal Tumors Study Group (GITSG)
3 e pela Mayo Clinic/ North Central Cancer Treatment
Group (MC/NCCTG) 4, foi estabelecido através de uma
conferência de consenso promovida pelo National
Cancer Institute (NCI) 5, em 1990, que o tratamento
adjuvante padrão para o câncer de reto em estágio igual ou
superior a T3 consistia na administração pós-operatória
de radio e quimioterapia combinadas. Esta
abordagem contribuiu de forma decisiva para uma importante
redução dos índices de recidiva local, embora o
impacto sobre a sobrevida tenha sido ainda modesta na
maior parte dos estudos.
Os bons resultados obtidos através da
associação da quimioterapia à radioterapia motivaram
o surgimento da terapia neoadjuvante para o
tratamento do câncer de reto, através de sua aplicação no
período pré-operatório com os objetivos de promover uma
redução do tamanho do tumor possibilitando
melhores condições de ressecabilidade e
preservação esfincteriana. Em 1992, Minsky e cols
6 publicaram a experiência do Memorial Sloan-Kettering
Cancer Center com esta nova modalidade de terapia
combinada pré-operatória, demonstrando que a adição
da quimioterapia possibilitou um impacto significativo
na redução tumoral evidenciada através uma maior
taxa de margens cirúrgicas negativas, menor número
de linfonodos comprometidos e, em especial, um
achado de 20% dos espécimes cirúrgicos sem evidência
de doença neoplásica residual, sendo esta
caracterizada então como resposta completa
à terapia neoadjuvante.
A partir deste relato e de outros semelhantes publicados nos anos seguintes, tornaram-se
evidentes as vantagens da terapia combinada pré-operatória,
em especial após os trabalhos de Quirke e
cols 7 enfatizando a importância da margem radial e o
desenvolvimento de métodos de imagem como a
ultra-sonografia endorretal e a ressonância magnética para a
identificação dos tumores com maior risco de recidiva local.
Como efeito benéfico colateral do
aprimoramento das técnicas de radioterapia e a introdução
de novas drogas para quimioterapia, observou-se uma
progressiva melhora dos resultados, destacando-se
entre estes um consistente índice de resposta
completa tumoral oscilando entre 20% e 35% dos casos
8-11.
A observação destas respostas tumorais
completas à terapia neoadjuvante introduziu uma
nova questão no tratamento do câncer de reto, uma
vez que o achado de espécimes cirúrgicos sem
doença residual levou ao questionamento sobre a
exposição eventualmente desnecessária de pacientes aos
riscos e seqüelas resultantes de uma abordagem
cirúrgica radical. Neste sentido destacam-se os trabalhos
publicados por Habr-Gama e cols12-13, sugerindo a
validade de um tratamento não operatório em casos
de aparente resposta completa à terapia
neoadjuvante. Esta conduta, inicialmente rejeitada devido a um
possível elevado risco de recidivas, tem sido
recentemente reavaliada por outros autores como uma
alternativa viável desde que conduzida dentro de estritos
protocolos afim de determinar seu exato papel no
tratamento do câncer de reto14.
Por outro lado, alguns autores tem
restringido a indicação de terapia neoadjuvante apenas aos
tumores com sinais de invasão local, visando evitar a
exposição desnecessária aos riscos deste procedimento
sem seus eventuais benefícios do ponto de vista dos
resultados oncológicos 15.
Terapia neoadjuvante: qual o objetivo atual?
Diante do acima exposto, observamos uma mudança nas expectativas em relação ao resultado
a ser obtido através da administração da
terapia neoadjuvante no câncer de reto. Mantendo-se o
objetivo inicial de obter apenas uma redução tumoral
afim de melhorar as condições de ressecabilidade,
deve-se restringir suas indicações ao tumores localmente
avançados. Por outro lado, caso seja possível
estabelecer-se préviamente as possibilidades de resposta
completa, poder-se-ia considerar sua indicação em
tumores menos invasivos, cujo potencial para uma resposta
completa poderia ser possívelmente maior. Além disto,
o conhecimento prévio de uma eventual
resistência tumoral à terapia neoadjuvante poderia evitar
uma morbidade desnecessária adicional ao
procedimento cirúrgico.
Isto nos demonstra a necessidade de uma melhor definição sobre o prognóstico da
responsividade tumoral à terapia neoadjuvante afim de
estabelecer-se uma estratégia individual de terapêutica do câncer retal.
Até o momento, esta tentativa prévia de
definição da resposta tumoral baseia-se em métodos
de imagens como a endossonografia e a ressonância
magnética. Tais exames, entretanto, embora
apresentando razoáveis níveis de correlação com os
achados histológicos e os índices de recidiva, possibilitam
apenas um registro do estágio de evolução da doença,
sem possibilidade de identificação das características
biológicas tumorais.
Análise biomolecular da resposta à
terapia neoadjuvante: utopia ou realidade?
O grande desenvolvimento da biotecnologia ao longo dos últimos anos proporcionou um enorme
avanço no conhecimento do comportamento biológico
das neoplasias malignas. Inicialmente consideradas
como fatores aleatórios, as diferenças observadas entre
a evolução dos vários tipos de tumores mostrou-se
na verdade consequência da ação de algumas
moléculas no metabolismo interno de cada célula e em seu
relacionamento com outros mediadores
externos16.
Da mesma forma, existem fortes evidências de que a resposta às terapias adjuvante e
neoadjuvante varia também individualmente de acordo com a
composição biomolecular de cada tumor, uma vez que
seus efeitos estão relacionados a sua interação com
diversos mecanismos celulares 17-24.
Visando a melhor compreensão desta
interação, diversos estudos tem analisado diferentes aspectos
através da correlação entre os níveis de expressão
tumoral de diversas proteínas e os respectivos índices de
regressão à terapia neoadjuvante . Dentre as muitas
proteínas analisadas, duas tem sido mais
freqüentemente relacionadas a um valor preditivo de resposta
tumoral, sendo estas a p53 e a timidilato sintetase.
Proteína p53
Como sabemos, um dos principais efeitos da radio e quimioterapia está relacionado à sua ação
tóxica sobre o DNA celular, induzindo à ocorrência de
alterações que variam desde anormalidades na
sequência de nucleotídeos até extensas perdas
cromossomiais. Grande parte do efeito terapêutico destas terapias
baseia-se exatamente na existência de
mecanismos moleculares de proteção os quais tem a função de
detectar a existência destas anormalidades e bloquear
o ciclo celular ao final da fase G1, quando a célula
se prepara para a duplicação de seu material
genético anteriormente à mitose. É esta, essencialmente, a
função da proteina p53 a qual, através do
desdobramento de uma cascata de reações, irá determinar se a
célula comprometida será destruída através da apoptose
ou sofrerá um processo de correção da mutação
através da ativação de proteínas de reparo
16,21,23.
Assim sendo, a presença de uma ação
efetiva da proteína p53 representa aparentemente uma
condição de grande relevância para a sensibilidade
tumoral à terapia neoadjuvante.
Diversos estudos têm confirmado a
importância da expressão normal desta proteína como fator
prognóstico para a resposta tumoral. Spitz e cols
23, por exemplo, observaram uma incidência de 77% de
integridade da proteína p53 entre os pacientes que
apresentaram resposta completa e 31% nos pacientes
com resposta parcial. Outros autores, no entanto, não
puderam comprovar a significância desta correlação,
em especial no que diz respeito aos índices de recidiva
e sobrevida 21.
Timidilato sintetase
Esta é uma enzima de grande importância
para a síntese de DNA, etapa fundamental para a
divisão celular, e sua inibição resulta em morte celular
por apoptose devido à depleção intracelular de
timidina. Como as células neoplásicas apresentam uma
elevada atividade proliferativa, são mais sensíveis à
esta depleção, sendo por isto a timidilato sintetase alvo
da terapia com 5-FU 22.
Diversos estudos têm demonstrado uma correlação positiva entre os níveis tumorais de
timidilato sintetase e o prognóstico no
câncer colorretal. Tumores com elevada expressão desta enzima
estão associados a uma redução da
sobrevida, ao aumento da recidiva e a uma maior resistência à
quimioterapia com 5-FU 21.
Diversos autores, como Saw e cols 21
analisaram, entre outros dados, a relação entre os
níveis tumorais de timidilato sintetase observados
à imunoistoquímica e a extensão da regressão
tumoral em resposta à terapia neoadjuvante em dois grupos
com e sem quimioterapia associada. Como resultado,
observaram que a ausência da expressão desta
proteína, foi associada à redução tumoral após quimio e
radioterapia, mas não à radioterapia apenas. Okonkwo e
cols 20 relataram ausência de expressão de
timidilato sintetase em 92% dos tumores retais com resposta
à radioquimioterapia e 53% daqueles sem resposta.
Estes resultados, entre outros similares, sugerem que
esta proteína seja um dos fatores mais promissores para
a determinação do prognóstico de resposta à
terapia neoadjuvante.
Análise da expressão gênica por
micro-seqüências
Apesar das evidências descritas acima,
observa-se que embora a análise de marcadores
isolados possa vir a representar uma tendência para a
identificação dos tumores responsivos à terapia
neoadjuvante, seu valor preditivo permanece insuficiente para a
determinação da conduta terapêutica, sendo portanto
necessária uma evolução neste sentido.
Estudos publicados recentemente sugerem que a análise da expressão gênica
tumoral, realizada pela técnica de microssequências pode significar
um grande avanço, com potencial para predizer com
elevada acurácia as possibilidades de obtenção de
uma resposta completa à terapia neoadjuvante nos
tumores retais 17-19.
Este exame, ao possibilitar a análise
simultânea de milhares de genes, permite a identificação
de um conjunto cuja diferença de expressão entre
tumores responsivos e não responsivos pode agregar
uma importante informação na avaliação diagnóstica
individual de cada portador de câncer de reto.
Kim e cols 19 identificaram um conjunto de
261 genes cuja expressão representou a diferença entre
a ocorrência de resposta completa e incompleta em
31 pacientes submetidos à terapia neoadjuvante. A
partir deste conjunto inicial, foi aplicado um
teste prospectivamente incluindo os 95 genes
aparentemente mais importantes nesta diferença de
comportamento biológico para validar a possibilidade de predizer
a regressão tumoral completa em outros 15
pacientes. Neste grupo, todos os quatro casos de resposta
completa foram corretamente previstos (100%),
assim como nove dos 11 casos de resposta parcial (82%).
Ghadimi e cols 18, usando uma
metodologia semelhante, identificaram um conjunto de 54 genes
cuja expressão foi capaz de diferenciar com 83%
de acurácia os pacientes que apresentaram resposta
à terapia neoadjuvante daqueles sem resposta (p=0.2).
Watanabe e cols 17 analisaram 35
pacientes com cancer retal dos quais sete foram
identificados como tendo regressão (completa e quase
completa) após a terapia neoajuvante, sem a presença de
diferenças histológicas entre estes e aqueles sem
regressão. Ao analisar o perfil de expressão gênica, 33
genes que foram selecionados como responsáveis por
esta diferença de responsividade foram validados para
predizer a resposta à terapia neoadjuvante em um
grupo subseqüente de 17 pacientes. Neste grupo
ocorreram apenas três erros de avaliação quanto à previsão
de resposta, possibilitando um valor preditivo positivo
de 100% e negativo de 78,6%.
CONCLUSÃO
Os avanços no estudo da biologia
molecular tumoral representam hoje uma consistente
possibilidade para que possamos em breve predizer com
elevados índices de acerto a ocorrência de uma
regressão tumoral em resposta à terapia neoadjuvante.
Esta possibilidade irá introduzir grandes mudanças na
abordagem do câncer de reto, extendendo a indicação
da terapia neoadjuvante não apenas aos pacientes
com tumores localmente avançados, mas também
para aqueles com lesões mais restritas cujas biópsias
demonstrem uma elevada probabilidade de resposta
completa sendo, conseqüentemente, potenciais
candidatos ao tratamento não cirúrgico.
Abstract: The good results obtained by chemoradiotherapy as neoadjuvant therapy in the treatment of rectal cancer have included it as a routine procedure in order to improve resectability and sphincter preservation. Recent studies suggest a non operative approach in cases of complete tumour response and demonstrate the need of a better definition for prognosis of tumour response to neoadjuvant therapy as individual therapeutic approach. There are now evidences that this responsiveness is related to biomolecular tumour profile. Tissue expression of several proteins such as p53 and thymidylate synthase have shown significant correlation with tumour regression, although its predictive value has been insufficient to influence clinical decision. On the other hand, studies using microarray techniques to analyze a specific subsets of gene expressions have shown very encouraging results, with predictive values for tumour regression close to 100%, as a consistent possibility for clinical application in defining a more precise and individual indication for neoadjuvant therapy.
Key words: Rectal cancer, radiotherapy, molecular biology.
Referências
1. Second report of na MRC Working Party. The evaluation
of low dose preoperative x-ray therapy in the management
of operable rectal cancer: results of a randomly controlled
trial. Br J Surg 1984;71:21-25.
2. Gérard A, Buyse M, Nordlinger B, Loygue J, Pène F,
Kempf P, Bosset JF, Gignoux M, Arnaud JP, Desaive C, et
al. Preoperative radiotherapy as adjuvant treatment in rectal
cancer. Final results of a randomized study of the
European Organization for Research and Treatment of Cancer
(EORTC). Ann Surg. 1988 Nov;208(5):606-14.
3. Douglass HO Jr, Moertel CG, Mayer RJ, Thomas PR,
Lindblad AS, Mittleman A, Stablein DM, Bruckner HW. Survival
after postoperative combination treatment of rectal cancer. N
Engl J Med. 1986 Nov 13;315(20):1294-5.
4. Krook JE, Moertel CG, Gunderson LL, Wieand HS,
Collins RT, Beart RW, Kubista TP, Poon MA, Meyers WC,
Mailliard JA, et al. Effective surgical adjuvant therapy for high-risk
rectal carcinoma. N Engl J Med. 1991 Mar 14;324(11):709-15.
5. NIH consensus conference. Adjuvant therapy for
patients with colon and rectal cancer. JAMA. 1990
Sep 19;264(11):1444-50.
6. Minsky BD, Cohen AM, Kemeny N, Enker WE, Kelsen
DP, Reichman B, Saltz L, Sigurdson ER, Frankel J.
Enhancement of radiation-induced downstaging of rectal cancer
by fluorouracil and high-dose leucovorin chemotherapy. J
Clin Oncol. 1992 Jan;10(1):79-84.
7. Quirke P, Durdey P, Dixon MF, Williams NS. Local
recurrence of rectal adenocarcinoma due to inadequate surgical
resection. Histopathological study of lateral tumour spread and
surgical excision. Lancet. 1986 Nov 1;2(8514):996-9.
8. Habr-Gama A, de Souza PM, Ribeiro U Jr, Nadalin W,
Gansl R, Sousa AH Jr, Campos FG, Gama-Rodrigues J. Low
rectal cancer: impact of radiation and chemotherapy on
surgical treatment. Dis Colon Rectum. 1998 Sep;41(9):1087-96.
9. Luna-Pérez P, Rodríguez-Ramírez S, Rodriguez-Coria
DF, Fernández A, Labastida S, Silva A, López MJ.
Preoperative chemoradiation therapy and anal sphincter preservation
with locally advanced rectal adenocarcinoma. World J Surg.
2001 Aug;25(8):1006-11
10. Janjan NA, Khoo VS, Abbruzzese J, Pazdur R, Dubrow
R, Cleary KR, Allen PK, Lynch PM, Glober G, Wolff R,
Rich TA, Skibber J. Tumor downstaging and sphincter
preservation with preoperative chemoradiation in locally advanced
rectal cancer: the M. D. Anderson Cancer Center experience. Int
J Radiat Oncol Biol Phys. 1999 Jul 15;44(5):1027-38.
11. Hiotis SP, Weber SM, Cohen AM, Minsky BD, Paty
PB, Guillem JG, Wagman R, Saltz LB, Wong WD. Assessing
the predictive value of clinical complete response to
neoadjuvant therapy for rectal cancer: an analysis of 488 patients. J
Am Coll Surg. 2002 Feb;194(2):131-5
12. Habr-Gama A, Perez RO, Nadalin W, Sabbaga J, Ribeiro U
Jr, Silva e Sousa AH Jr, Campos FG, Kiss DR,
Gama-Rodrigues J. Operative versus nonoperative treatment for stage 0
distal rectal cancer following chemoradiation therapy:
long-term results. Ann Surg. 2004 Oct;240(4):711-7
13. Habr-Gama A. Assessment and management of the
complete clinical response of rectal cancer to
chemoradiotherapy. Colorectal Dis. 2006 Sep;8 Suppl 3:21-4.
14. O'Neill BD, Brown G, Heald RJ, Cunningham D, Tait
DM. Non-operative treatment after neoadjuvant
chemoradiotherapy for rectal cancer. Lancet Oncol. 2007 Jul;8(7):625-33.
15. Ferrigno R, Novaes PE, Silva ML, Nishimoto IN,
Nakagawa WT, Rossi BM, Ferreira Fde O, Lopes A.
Neoadjuvant radiochemotherapy in the treatment of fixed and
semi-fixed rectal tumors. Analysis of results and prognostic
factors. Radiat Oncol. 2006 Mar 28;1:5.
16. Pinho M. Biologia molecular do câncer _ fundamentos para
a prática médica. Livraria e Editora Revinter Ltda., Rio de
Janeiro, p. 55-71, 2005.
17. Watanabe T, Komuro Y, Kiyomatsu T, Kanazawa T,
Kazama Y, Tanaka J, Tanaka T, Yamamoto Y, Shirane M, Muto
T, Nagawa H. Prediction of sensitivity of rectal cancer cells
in response to preoperative radiotherapy by DNA
microarray analysis of gene expression profiles. Cancer Res. 2006
Apr 1;66(7):3370-4.
18. Ghadimi BM, Grade M, Difilippantonio MJ, Varma S,
Simon R, Montagna C, Füzesi L, Langer C, Becker H, Liersch
T, Ried T. Effectiveness of gene expression profiling for
response prediction of rectal adenocarcinomas to
preoperative chemoradiotherapy. J Clin Oncol. 2005 Mar
20;23(9):1826-38.
19. Kim IJ, Lim SB, Kang HC, Chang HJ, Ahn SA, Park
HW, Jang SG, Park JH, Kim DY, Jung KH, Choi HS, Jeong
SY, Sohn DK, Kim DW, Park JG. Microarray gene
expression profiling for predicting complete response
to preoperative chemoradiotherapy in patients with advanced rectal cancer. Dis Colon Rectum.
2007 Sep;50(9):1342-53.
20. Okonkwo A, Musunuri S, Talamonti M, Benson A 3rd,
Small W Jr, Stryker SJ, Rao MS. Molecular markers and
prediction of response to chemoradiation in rectal cancer. Oncol
Rep. 2001 May-Jun;8(3):497-500.
21. Saw RP, Morgan M, Koorey D, Painter D, Findlay
M, Stevens G, Clarke S, Chapuis P, Solomon MJ. p53,
deleted in colorectal cancer gene, and thymidylate synthase
as predictors of histopathologic response and survival in
low, locally advanced rectal cancer treated with
preoperative adjuvant therapy. Dis Colon Rectum. 2003
Feb;46(2):192-202.
22. Phan J, Steadman D, Koli S, Ding WC, Minor W, Dunlap
RB, Berger S, Lebioda S. Structure of Human
Thymidylate Synthase Suggests Advantages of Chemotherapy
with Noncompetitive Inhibitors Biol. Chem
2001;276:14170-14177.
23. Spitz FR, Giacco GG, Hess K, Larry L, Rich TA, Janjan
N, Cleary KR, Skibber JM. p53 immunohistochemical
staining predicts residual disease after chemoradiation in patients
with high-risk rectal cancer. Clin Cancer Res. 1997
Oct;3(10):1685-90.
24. Suzuki T, Sadahiro S, Fukasawa M, Ishikawa K, Kamijo
A, Yasuda S, Makuuchi H, Ohizumi Y, Murayama C.
Predictive factors of tumor shrinkage and histological regression in
patients who received preoperative radiotherapy for rectal cancer.
Jpn J Clin Oncol. 2004 Dec;34(12):740-6.
Endereço para corespondência:
Mauro Pinho
Rua Palmares 380,
Atiradores, Joinville, SC
89203-230
mauro.pinho@terra.com.br
Recebido em 07/10/2007
Aceito para publicação em 23/11/2007
Trabalho realizado no Laboratório de Biologia Molecular e Disciplina de Clínica Cirúrgica do Departamento de Medicina da UNIVILLE, Joinville, SC e Departamento de Cirurgia do Hospital Municipal São José, Joinville, SC.