Učestalost i prognostički značaj genskih alteracija u tumorskim ćelijama i njihova povezanost sa kliničko-patološkim karakteristikama bolesnika sa ranim stadijumom adenokarcinoma bronha

Abstract

Napredak na polju molekularne biologije omogućio je identifikaciju molekularnih markera za karcinom bronha sa vrednim prognostičkim i prediktivnim značajem i njihova uloga kod uznapredovalog, metastatskog oblika bolesti je u velikoj meri istražena, dok kod ranih stadijuma bolesti još uvek nije sasvim jasna. Cilj ovog istraživnja bio je da se utvrdi učestalost najčešćih genskih alteracija u tumorskim ćelijama bolesnika sa ranim stadijumom adenokarcinoma bronha, da se utvrdi pojedinačna zavisnost ispitivanih genskih alteracija u tumorskim ćelijama sa određenim kliničko-patološkim karakteristikama i da se utvrdi potencijalni prognostički značaj pojedinačne genske alteracije u tumorskim ćelijama na vreme preživljavanja bez povratka bolesti i ukupno vreme preživljavanja. Istraživanje je obuhvatilo 161 bolesnika sa adenokarcinomom bronha, stadijuma bolesti od I do IIIA, kod kojih je sprovedena radikalna hirurška resekcija u Institutu za plućne bolesti Vojvodine u periodu izmedju 2007 i 2014 godine. U tumorskim uzorcima fiksiranim u parafinu odredjivane su mutacije EGFR, KRAS i PIK3CA gena, ALK i ROS1 rearanžman i PD1 i PD-L1 ekspresija. Kliničkopatološke karakteristike su preuzete iz registra za karcinom bronha Instituta za plućne bolesti Vojvodine. Ukupno preživljavanje je računato od dana operacije do dana smrti, a preživljavanje bez povratka bolesti je računato od dana operacije do momenta ponovne pojave bolesti. Od 161 testiranog tumorskog uzorka, prisustvo mutacija detektovano je kod 96 uzoraka (59.6%). Prisustvo mutacije KRAS gena detektovano je kod 69 (42.9%), mutacije EGFR gena kod 10 (6.2%), a mutacije PIK3CA gena kod 7 (4.3%) tumorskih uzoraka. ALK rearanžman je detektovan kod 3 (1.9%), a ROS1 rearanžman kod 7 (4.3%) tumorskih uzoraka. PD-1 ekspresija detektovana je u 71 tumorskom uzorku (45%), dok je PD-L1 ekspresija detektovana u 59 tumorskih uzoraka (36.6%). PD-1 ekspresija nije bila značajno povezana ni sa jednim od klinčko-patoloških karakteristika (uključujući KRAS, EGFR, ALK, ROS1 i PI3KCA status). PD-L1 ekspresija je bila značajno povezana sa tipom hirurgije (P = 0.01) i sa prisustvom KRAS mutacije (P = 0.02). Mutacioni status u domenu KRAS gena je bio značajno povezan sa godinama starosti (P = 0.004), polom (P = 0.006) i pušačkim statusom (P = 0.004). Mutacioni status u domenu EGFR gena je bio značajno povezan sa pušenjem (P < 0.001) i sa godinama starosti (P = 0.013). Mutacioni statusi u domenu gena za ALK, ROS1 i PI3KCA nisu bili značajno povezani ni sa jednom od ispitivanih kliničko-patoloških karakteristika. Prisustvo PD-1 ekspresije je bilo značajno povezano sa preživljavanjem bez povratka bolesti (P = 0.03) i ukupnim preživljavanjem (P = 0.01). PD-L1 ekspresija, KRAS, EGFR, ALK, ROS1 i PIK3CA mutacioni status nisu bili značajno opvezani sa preživljavanjem bez povratka bolesti i ukupnim preživljavanjem. Najčešće detektovane genske alteracije su mutacije u domenu KRAS i EGFR gena. Prisustvo KRAS mutacije je značajno povezano sa godinama starosti ispitanika, polom i pušačkim statusom dok je prisustvo EGFR mutacije značajno povezano sa godinama starosti ispitanika i pušačkim statusom. Prisustvo PD-L1 ekspresije je značajno povezano sa vrstom hirurškog lečenja i sa prisustvom KRAS mutacija. Jedino prisustvo PD-1 ekspresije u tumorskim ćelijama predstavlja nezavistan prognostički faktor za preživljavanje bez povratka bolesti i ukupno preživljavanje bolesnika sa ranim stadijumom adenokarcinoma bronha.

Advances in the field of molecular biology gave us insight into biomarkers for lung cancer with great prognostic and predictive value and their role in advanced stage disease is well known while in early stage disease is yet to be proven. The aim of this study was to determine the frequencies of the most common gene alterations in patients with early stage lung adenocarcinoma, to determine the relationship between gene alterations in tumor cells and clinicopathologial characteristics and to determine prognostic value of each gene alteration regarding overall survival and disease free survival. One hundred sixty-one patients diagnosed with lung adenocarcinoma clinical stage I-IIIA who underwent radical surgical resection at the Institute for Pulmonary Diseases of Vojvodina between 2007 and 2014 were included in this study. Mutations in EGFR, KRAS and PIK3CA gene, ALK and ROS1 rearrangement and PD-1 and PD-L1 expression were determined in representative formalin-fixed, paraffin-embedded (FFPE) tumor block from each patient. Clinical data were extracted from the institutional lung cancer registry of the Institute for Pulmonary Diseases. Overall survival was calculated as time from the day of surgery to the day of death. Disease free survival was calculated as time from the day of surgery to the day of disease relapse. Among 161 tested tumor tissue, presence of mutation was found in 96 (59.6%) of them. There were 69 (42.9%) mutations in KRAS gene, 10 (6.2%) in EGFR gene and 7 (4.3%) in PIK3CA gene. ALK and ROS1 rearrangement were present in 3 (1.9%) and 7 (4.3%), respectively. PD-1 expression was determined in 71 (45.0%) tumor sample while PD-L1 expression was determined in 59 (36.6%). PD-1 expression was not correlated with any of the clinicopathologial characteristics (including KRAS, EGFR, ALK, ROS1 and PIK3CA mutational status). PD-L1 expression correlated with type of surgery (P = 0.01) and KRAS positivity (P = 0.02). KRAS mutation status correlated with age (P = 0.004), sex (P = 0.006) and smoking status (P = 0.004). EGFR status correlated with smoking status (P < 0.001) and age (P = 0.013). ALK, ROS1 and PIK3CA status were not correlated with any of the clinicopathologial characteristics. PD-1expression was significantly associated with disease free survival (P = 0.03) and overall survival (P = 0.01). PD-L1 expression, KRAS, EGFR, ALK, ROS1 and PIK3CA status were not associated with disease free survival and overall survival. The most frequent gene alteration are mutations in KRAS and EGFR gene. Presence of KRAS mutation is in correlation with patients age, sex and smoking status while presence of EGFR mutation is in correlation with patients age and smoking status. PD-L1 expression is in correlation with type of surgery and KRAS mutational status. Only presence of PD-1 expression represent an independent prognostic factor for disease free survival and overall survival.