Oncogene Kras și cancer pancreatic - 30 de ani mai târziu Medicinescențe

Barbara Bournet 1, 2, Marlène Dufresne 1, Janick Selves 1, Jérôme Torrisani 1, Pierre Cordelier 1 și Louis Buscail 1, 2 *

1 Inserm UMR U1037, Toulouse Cancer Research Centre, CHU Rangueil, 1, avenue Jean Poulhès, BP 84225, 31432 Toulouse Cedex 4, France
2 Departamentul de gastroenterologie și nutriție, CHU Rangueil-Larrey, 1, avenue Jean Poulhès, TSA 50032, 31059 Toulouse, Cedex 9, Franța

Mutația punctuală a oncogenului Kras conferă un câștig necontrolat de proliferare pentru celula canceroasă care capătă astfel o putere oncogenă amplificată. Această mutație se găsește în 75 până la 95% din cancerele pancreatice, dar și în leziunile precanceroase de tip PanIN (neoplazie intraepitelială pancreatică) sau TIPMP (tumoare mucinoasă papilară intracanală a pancreasului). Aceste leziuni, precum și micro-mediul tumoral, au fost reproduse în modele transgenice stabilite la șoareci din mutația Kras (Mouse Pdx1 [homeobox pancreatic și duodenal 1] -Cre; Kras G12D), asociată sau nu cu activarea genelor supresoare tumorale (TP53, DPC4, INK4A). Căutarea mutației Kras în clinicile umane este ușor și fiabil din mediul biologic, în special pe materialul de aspirație cu ac fin din masele pancreatice luate sub endoscopie. Această cercetare ar trebui să fie utilă în viitorul apropiat pentru a ajuta la diagnosticul pozitiv al cancerului, în caz de examen citopatologic discutabil sau necontributiv, dar și pentru diagnosticul diferențial cu pancreatită cronică în forma sa pseudotumorală.

Mutații punctuale ale Kras oncogenul induce în celulele canceroase o creștere necontrolată a proliferării și invazivității celulare. Mutația de Kras apare devreme în timpul procesului de carcinogeneză pancreatică și este cea mai frecventă alterare genetică a adenocarcinomului pancreatic (75-95% din cazuri), precum și în leziunile precanceroase, cum ar fi PanIN și IMPN. Aceste ultime leziuni și micromediul tumorii sunt reproduse în modele transgenice dezvoltate la șoareci. Aceste modele sunt induse pe baza Kras mutație (Pdx1-Cre; șoareci Kras G12D) asociată sau nu cu inactivarea genelor supresoare tumorale (TP53, DPC4, INK4A). Kras testul mutației se efectuează cu ușurință în probe biologice umane, în special în materialul celular eșantionat în mase pancreatice sub ultrasunete endoscopică prin biopsie de aspirație cu ac fin. În viitorul apropiat, căutând Kras mutația ar putea fi utilă în practica clinică fie pentru diagnosticul pozitiv al adenocarcinomului pancreatic în caz de analiză citopatologică neconcludentă/îndoielnică, fie pentru diagnosticul diferențial cu pancreatită cronică în special în forma sa pseudotumorală.

Rolul și consecințele activării genei Ras

Mecanisme moleculare puse în joc de mutația oncogenului Kras.

Mutația genică Kras modifică situsul de legare GTP în proteina p21-Ras. Activitatea GTPase a p21-Ras mutant este redusă, la fel și capacitatea sa de a interacționa Proteine care activează GTPaza. Consecința funcțională a acestei mutații este supraactivarea, deoarece p21-Ras este permanent legată de GTP. Semnalele mitogene, de migrație, invazie și angiogeneză sunt, prin urmare, activate permanent fără activarea prealabilă indusă de legarea unui factor de creștere sau pro-angiogen de receptorul său.

Mutația oncogenă Kras și carcinogeneza pancreatică

Frecvențele principalelor modificări genetice în leziunile precanceroase pancreatice umane.

Celelalte leziuni preneoplazice constau în TIPMP (tumori mucinoase papilare intracanale ale pancreasului) care corespund proliferării papilare cu mucosecreție a epiteliului ductal. Se pot dezvolta în detrimentul canalului pancreatic principal și/sau al unui canal secundar (în acest caz, au un caracter chistic). Riscul de degenerare variază în funcție de boala care afectează canalul Wirsung (risc de 50 până la 60% la 5 ani) sau canalele secundare (risc de 5 până la 15% la 5 ani). În cele din urmă, cistadenomele mucinoase sunt, de asemenea, leziuni chistice care nu comunică cu canalul pancreatic, alcătuit dintr-un așa-numit epiteliu „ovarian” care secretă mucus. Riscul de degenerare este estimat la 30%.

Analiza genomică în leziunile preneoplazice de tip PanIN relevă mutație Kras în toate cazurile: această mutație apare devreme din stadiul PanIN tip 1, iar frecvența mutației crește pe măsură ce leziunile progresează (Figura 2) [5, 6]. Mutația de Kras este, de asemenea, demonstrat în 50% din TIPMP, toate etapele anatomopatologice combinate. În cistadenomele mucinoase, frecvența acestuia variază în funcție de histologie: în cazul adenomului, acesta va fi de 20%, 33% pentru leziuni la limita iar 87% în carcinoame in situ.

Pe lângă mutația activatoare a oncogenului Kras, expresia genelor supresoare este modificată în timpul carcinogenezei pancreatice: gena CDKN2A care codifică proteina p16 (inhibitor ciclină D/CDK4, protein kinază), SMAD4 (mame împotriva omologului decapentaplegic 4)/ DPC4, care joacă un rol major în semnalizarea intracelulară prin intermediul calea TGFβ și gena TP53 (Figura 2). Alte modificări genetice apar cu mutații înEGFR și de BRCA2 [cancer de sân 2] și activarea telomerazei [1-3]. Prin urmare, se pare că mutația Kras este cel mai frecvent și cel mai timpuriu în cancerul pancreatic, care a dat naștere la numeroase lucrări în ceea ce privește cercetarea de bază, dar și cercetarea clinică.

Aplicații de cercetare

Modele animale transgenice s-au dezvoltat din mutația oncogenă Kras. PanIN: neoplazie intraepitelială pancreatică; TIPMP: tumori intrapapilare și mucinoase ale pancreasului; CM: cistadenom mucinos; ADK: adenocarcinom pancreatic; D: diferențiat; I: nediferențiat; Pdx1: homeobox pancreatic și duodenal 1; Ptf1a: factorul de transcripție pancreatică 1a; Ela: elastază; TGFα: factorul de creștere transformator la; tTA: transactivator de tetraciclină; TRE: element de răspuns la tetraciclină.

Secțiune histologică care arată prezența leziunilor precanceroase de tip PanIN în pancreasul șoarecilor transgenici Pdx1-Cre; LSL-Kras G12D . A: celule acinare; I: insula Langerhans; C: canal. Focurile leziunilor de displazie de grad scăzut sunt încercuite; o leziune displazică de grad superior formată dintr-un canal este marcată cu un asterisc.

Aplicațiile și perspectivele modelelor de șoarece derivate de la șoareci KC în domeniile prevenirii, diagnosticului [17] și terapiei sunt largi. De asemenea, metodele de imagistică, cum ar fi PET-CT (imagistica cu emisie de pozitroni), au fost testate pentru detectarea leziunilor PanIN în acest model [18]. În cele din urmă, acest model a demonstrat, de asemenea, importanța barierei fizice formate de microambientul tumoral care se opune strategiilor de creștere a eficacității chimioterapiei [19].

Aplicații clinice umane

Rolul în diagnostic

S-au dezvoltat tehnici de detectare pentru analiza mutațiilor din Kras în diferite medii biologice umane. Ei iau în considerare faptul că mutația oncogenului Kras este frecvent în cancerul pancreatic, este bine caracterizat și se prezintă ca puncte fierbinți, în special pe codonul 12. Ele se bazează pe progresul extracției ADN-ului (cu utilizarea microkituri) și amplificarea genelor, care au facilitat foarte mult această dezvoltare clinică.

Tehnici de detectare

Cea mai veche este analiza RFLP (polimorfism de lungime a fragmentului de restricție) care se bazează pe unicitatea situsului mutației permițând utilizarea unei enzime de restricție (BstN1 pentru mutația codonului 12) [4, 20]. Cealaltă metodă frecvent aplicată este secvențierea directă după PCR (reacția în lanț a polimerazei) folosind primerii care flancează regiunea codonilor 12 și 13 [20]. Alte metode sunt în prezent mai puțin utilizate: hibridizarea DDGE (electroforeză în gradient de gel denaturant) sau SSCP (polimorfism de conformare monocatenară). Mai recent, tehnica de instantaneu (SNP) și PCR cantitativă în timp real. Secvențierea directă, SNP și PCR în timp real cu discriminare alelică sunt în prezent cele mai competitive metode în ceea ce privește costul și fiabilitatea.

Studii pe medii biologice

Scopul lor este să încerce să îmbunătățească diagnosticul de cancer pancreatic. Este vorba de confirmarea diagnosticului în fața simptomelor (dureri abdominale și pierderea în greutate, pancreatită acută aparent idiopatică) sau a unui context evocator, în timp ce imagistica este non-contributivă. Este, de asemenea, diagnosticul diferențial în cazul pancreatitei cronice cu formă pseudotumorală, adică la pacienții cu pancreatită cronică cu o masă de țesut pancreatic.

Studii despre materialul puncției pancreatice

Evaluarea performanței căutării mutației oncogene Kras în materialul de aspirație cu ac fin prelevat sub endoscopie de la pacienții cu cancer pancreatic și pancreatită cronică. PCC: pancreatită cronică calcifiantă; CytoP: citopatologie.

Rol posibil în tratamentul și prognosticul cancerului pancreatic

Dezvoltarea inhibitorilor farnesiltransferazei a dus la studii care au inclus pacienți cu adenocarcinoame pancreatice avansate local. Nu s-a arătat niciun efect vizibil. Același lucru este valabil și pentru strategiile de vaccinare bazate pe amestecuri de peptide p21-Ras purtătoare ale diferitelor mutații. Studiile de fază 1 sunt în desfășurare pentru a testa strategia de interferență a ARN în această indicație. În ceea ce privește evaluarea Kras ca factor de prognostic în cancerul pancreatic, au fost efectuate mai multe studii la pacienții operați, dar și la pacienții cu tumori irezecabile și/sau metastatice. Rezultatele acestor diverse studii sunt dificil de interpretat, având în vedere eterogenitatea populațiilor și numărul redus de cazuri [27]. În adenocarcinoamele rezecate, prezența unei mutații a Kras este cu siguranță un factor de prognostic slab. Cu toate acestea, acest lucru rămâne de dovedit pentru cancerele avansate local [27, 28].

Concluzii

Link-uri de interes

Autorii declară că nu au nicio legătură de interes cu privire la datele publicate în acest articol.

Vezi problema tematică a Domnișoară din octombrie 2012 pe GPCR-uri, Vol. 28, nr.10.

Referințe

Lista tablourilor

lista figurilor

Mecanisme moleculare puse în joc de mutația oncogenului Kras.

Frecvențele principalelor modificări genetice în leziunile precanceroase pancreatice umane.

Valorile de utilizare curente arată numărul cumulat de vizualizări de articole (vizualizări de articole cu text integral, inclusiv vizualizări HTML, descărcări PDF și ePub, în funcție de datele disponibile) și vizualizări rezumate pe platforma Vision4Press.

Datele corespund utilizării pe platformă după 2015. Valorile de utilizare curente sunt disponibile 48-96 de ore după publicarea online și sunt actualizate zilnic în zilele săptămânii.

Descărcarea inițială a valorilor poate dura ceva timp.