Une étude pionnière découvre un biomarqueur prédictif dans l’adénocarcinome du poumon

Dans une étude récente publiée dans Communications naturellesdes chercheurs des États-Unis d’Amérique ont étudié le potentiel du transcriptome du tissu pulmonaire normal adjacent à la tumeur pour prédire le pronostic du cancer du poumon.

Ils ont découvert que le profilage moléculaire du tissu pulmonaire normal adjacent à la tumeur (TAN), plutôt que du tissu tumoral, est le meilleur prédicteur des résultats cliniques de l’adénocarcinome du poumon (LUAD).

Étude: Inflammation du poumon adjacent à la tumeur comme prédicteur de l’évolution clinique de l’adénocarcinome du poumon. Crédit d’image : créer des emplois 51/Shutterstock.com

Arrière-plan

LUAD reste l’une des principales causes de mortalité dans le monde malgré l’évolution rapide de ses méthodes de diagnostic et de traitement. Étant donné le risque de progression de la maladie de 30 % même après une résection chirurgicale (le pilier du traitement), le développement de modèles prédictifs de survie dans le cancer du poumon s’est accéléré, utilisant principalement l’histologie, l’expression génique, la mutation, la protéomique et le microbiome.

Cependant, les études ont été limitées par un manque de validation clinique et de reproductibilité. De plus, ces études se concentrent principalement sur l’identification des signatures tumorales afin de stratifier le cancer du poumon à un stade précoce. Par conséquent, dans la présente étude, les chercheurs ont plutôt cherché à explorer le tissu pulmonaire TAN pour prédire la progression de la maladie dans LUAD et la survie.

À propos de l’étude

L’étude comprenait une cohorte de 143 patients naïfs de traitement atteints de LUAD de stade I chez lesquels des échantillons de tumeur-poumon et de poumon normal adjacent à la tumeur ont été collectés de manière prospective à partir du même segment, lobe ou résection en coin.

Environ 69 % des patients étaient des femmes, âgées en moyenne de 70,1 ans. Les échantillons ont été analysés histologiquement dans des tissus fixés et intégrés. De nouvelles tumeurs primitives ont été identifiées en appliquant les critères de Martini-Melamed.

Simultanément, l’acide désoxyribonucléique (ADN) et l’acide ribonucléique (ARN) de la tumeur pulmonaire, des échantillons de TAN et du sang ont été séquencés respectivement à l’aide du test PACT (abréviation de profilage de cibles de cancer exploitables) et du logiciel Illumina, pour identifier les mutations et les changements du nombre de copies. .

Les échantillons de patients ont été regroupés en fonction du phénotype pour garantir qu’ils provenaient du même patient. Alors que divers outils bioinformatiques ont été utilisés tout au long du flux de travail d’analyse, la récurrence sur cinq ans a été prédite à l’aide d’un modèle interne basé sur l’apprentissage automatique.

Les noyaux ont été isolés des échantillons et soumis à un séquençage d’ARN à noyau unique (snRNA-seq).

Des ensembles de données externes ont été utilisés pour déterminer si le même système de notation pouvait être utilisé pour stratifier d’autres types de cancer. Bien que l’étude n’implique pas de randomisation ni de mise en aveugle, les patients ont été classés en fonction de leur statut de récidive et de progression.

Les patients ont été suivis postopératoirement pour déterminer leur état de progression pendant une durée médiane de 2 284 jours via une tomodensitométrie (TDM). L’analyse statistique comprenait, entre autres, l’analyse de régression de Cox, l’analyse en composantes principales et le test U de Mann-Whitney.

Résultats et discussion

Selon les résultats, 35 % des patients ont présenté une progression de la maladie, 23 patients ont présenté la formation d’une nouvelle tumeur primitive, 13 ont présenté une récidive locorégionale et 14 ont présenté des métastases systémiques.

La survie globale des patients présentant une nouvelle tumeur primitive était supérieure à celle des patients présentant une récidive. L’analyse mutationnelle et transcriptomique a pu être réalisée avec succès sur la plupart des patients.

Aucune différence significative n’a été observée dans la survie sans progression (SSP) et la survie sans récidive (SRF) des patients classés selon le statut mutationnel du récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR) gène, sarcome du rat Kristine (KRAS)ou sérine/thréonine kinase 11 (STK11) gène.

Cependant, une mutation de la protéine tumorale 53 (TP53) s’est avéré significativement associé à la récidive de LUAD. Bien que la charge mutationnelle de la tumeur se soit révélée modeste pour prédire le pronostic, les mutations dans leur ensemble se sont révélées être de mauvais prédicteurs de survie.

Bien que la signature transcriptomique de la tumeur ne puisse pas prédire la récidive ou le risque de progression, celle de l’échantillon TAN pourrait prédire avec succès la récidive de la maladie et faciliter la stratification des patients en groupes à risque élevé et faible.

Cela indique le rôle potentiel du tissu TAN dans les récidives futures et son utilité dans la prédiction du pronostic. Cependant, le tissu TAN ne pouvait pas prédire avec précision la formation d’une nouvelle tumeur primitive.

Le modèle de prédiction actuel a également donné de bons résultats sur les données provenant d’un ensemble de données externe (de The Cancer Genome Atlas ou TCGA) pour prédire le pronostic du LUAD et du carcinome épidermoïde du poumon.

Lorsque les mécanismes sous-jacents au potentiel prédictif des échantillons de TAN ont été étudiés, les chercheurs ont découvert que le tissu TAN était associé à des caractéristiques du cancer dans une mesure corroborant les études précédentes.

Le module génétique 20 (enrichi en voies de signalisation inflammatoires) s’est avéré associé au TAN ainsi qu’à la progression de la maladie non seulement dans le cancer du poumon, mais également dans les cancers du sein, de la tête/du cou et des reins.

Les résultats de l’analyse snRNA-seq suggèrent que dans les échantillons TAN, l’expression la plus élevée du module 20 se trouve dans les cellules mésothéliales, les fibroblastes, les monocytes, les CE en forme de tige, les cellules MAST et les macrophages alvéolaires. Les scores du module 20 des groupes avec et sans progression se sont révélés significativement différents.

Conclusion

Étant la plus grande étude en termes de taille de cohorte et de durée de suivi, l’étude fournit des preuves significatives concernant le potentiel du profilage moléculaire du tissu TAN pour prédire les résultats cliniques du cancer du poumon.

Cela ouvre de nouvelles voies pour développer des approches thérapeutiques visant à prévenir la récidive ou la progression chez les patients à haut risque.