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Pezzolo, Elisa (2016) ANALISI DI BIOMARCATORI GENETICI PER PREDIRE LA RISPOSTA IN PAZIENTI CON TUMORE AL RETTO E ALL'ESOFAGO TRATTATI CON CHEMIORADIOTERAPIA NEOADIUVANTE. [Tesi di dottorato]

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Tesi non accessible fino a 29 Gennaio 2019 per motivi correlati alla proprietà intellettuale.
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Abstract (inglese)

Gastrointestinal (GI) tumors refers to malignant conditions afflicting esophagus, stomach, intestin, bladder, liver and pancreas. These kinds of neoplasms are considered overall the most lethal in the world. Gastrointestinal tumors represents 22% of total cancers and the major danger for world health with 12% of total annual deaths. In the last years, in Europe the high rate of GI tumors, evaluated more than 250.000 new cases and 140.000 deaths.
Even though the incidence of GI tumors is decreasing in the western area of the world, these neoplasms actually remain a serious issue for worldwide public health. In particular in Asia and in some areas of South America, GI tumors are the most common cancers and represent the main cause of death. Although diagnosis improvements, many times GI tumors are identified too late due to unclear symptoms or uncertain screening method. In most cases, GI tumor patients are diagnosed at the late stage, therefore they loss the opportunity to take advantage of early clinical intervention and about 20-45% of them are surgically resected after tumor relapse or metastasis development. The aggressive character of GI tumors is related to an high number of anomalies among which oncogenes and telomerase activation, oncosuppressor genes inactivation and many anomalies in growth factors and receptors.
In particular, rectal cancer is one of the most common tumor worldwide. Incidence and mortality rate change depending on geographic areas. In the United States, more than 130.000 new cases and more than 50.000 death every years are evaluated.
In the European Union, rectal cancer represents more than 35% of total colorectal neoplasms; the incidence is 15-25/100.000 every year. Esophageal cancer is the sixth major cause of mortality correlated to the tumor and the eighth more common tumor type worldwide. In the world 450.000 individuals are afflicted by esophageal tumor and its incidence is increasing. Esophageal cancer represents the most common cause of cancer death in the world male population. The prognosis is moderately unfavourable with a 5 years survival rate varying between 15% to 26% according to the treatment type; best results can be obtained with an early diagnosis during the early stages.
Surgical resection and radiotherapy represent the main curative treatments in early stages of both esophageal and rectal cancers but a considerable percentage of patients is classified as locally advanced tumor. In this group of patients, the tumor grows beyond rectal or esophageal epithelium or can invade surrounding organs and structures; in these cases surgery and radiotherapy are not sufficient leading to a major risk of locoregional recurrence and metastasis development.
In the last years, surgical excision combined with neoadjuvant therapy are considered the gold standard treatment for locally advanced rectal and esophageal cancer. Effectively, more than half of patients treated with neo-adjuvant 5-Fluorouracil and/or cisplatin -based chemoradiotherapy (CRT) for locally advanced rectal and esophageal carcinomas has shown to be effective to downstage more than half preoperative treated patients.
Other half patients is not able to be effective responders to chemotherapy. Up to date no variables are known to be strong predictive of response. Interindividual variations in DNA repair and metabolism of pyrimidine nucleotides, folates and cisplatin may be important mechanisms for resistance to radio and chemotherapy. Common gene polymorphisms in these pathways have been well described and their associations with anticancer-treatment outcome have been widely investigated using statitical linear models, with inconsitent results. Epistasis is the naturaly occurring interaction between genes at two or more loci so that the phenotype differes from what expected if the genes were expressed indipendently. Its a frequent phenomenon, that linear statistics cannot reveal and it shoud be considered in pharmacogenetic studies.
The Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) method was designed specifically to identify interactions among discrete variables that influence a binary outcome and is increasingly used in pharmacogenetics. This method classifies genotypes in “responders” or “non responders” in order to reduce the multidimensionality of data in only one dimension; so we can identify genetic combiantions confering disease prediction.

The aim of the present study was to correlate some polymorphisms of genes involved in DNA repair systems, detoxification pathway and antitumoral drug mechanisms of action and methabolism with clinical outcome of concomitant chemoradiotherapy actually used as standard neoadjuvant for rectal and esophageal cancer patients.
Furthermore, we want to evaluate the use of new approches to identify genotype-phenotype correlations.

In this study, 70 patients with stage II and III rectal cancer were enrolled, 18 females and 52 males, mean age 62 years old. They were treated with 5 weeks of 300 mg/m2/die 5 fluorouracil protracted venous infusion concurrent to 56 Gy radiation followed by surgical resection. Responses at tumor level were directly evaluated on surgical specimens and scored according to TNM classification. Patients were considered as responders (if T0, complete response; if T1 or T2, partial response) or non responders (if T3 and T4). Genomic DNA was extracted from peripheral blood lymphocytes and ERCC1, XPD, XPA, XRCC1, XRCC3, UMPS, MTHFR677, MTHFR1298, TYMS 3'UTR and TYMS 5'VNTR genotypes were analyzed by PCR-RFLP and dHPLC.
In particular, the following SNPs were analyzed: XRCC1 Arg399Gln (rs25487), MTHFR 677 C>T (rs1801133), MTHFR 1298 A>C (rs1801131),TYMS 3'UTR 1494del6 (rs34489327), TYMS 5'UTR 28bp (rs34743033), TYMS 5'UTR G/C (rs2853542), XPC Lys939Gln A>C (rs2228001), XPD (ERCC2) A>C (rs121913019), ERCC1 C>T (rs121913027), XRCC3 Thre241Met G>A (rs861539), UMPS T>C (rs10049380).
Polymorphisms were selected according to genotipic frequencies of our population and considered only if minor variant frequency was at least 10% in the Caucasian population. Genotypes were correlated with tumor outcomes to CRT considering both complete (T0 vs T1-4) and major (T0-2 vs T3-4) responses.
About the second set of samples, 124 mid/low locally advanced esophageal GEJ tumors patients (T2-T4 with or without positive lymph nodes) and treated with neoadjuvant CRT were enrolled. All patients received weekly docetaxel (35 mg/m2) and cisplatin (25mg/m2), protracted venous infusion of fluorouracil (150 mg/m2/die) and concomitant radiotherapy (50 Gy).

Radical surgery was performed 6-8 weeks after treatment was completed. DNA was extracted from peripheral leukocytes using a commercial kit (Wizard Genomic, Promega). Polymorphisms in genes of the DNA repair systems (XPA-rs1800975, XPC-rs2228000, XPC-rs2228001, XPD-rs13181, XRCC1-rs25487, XRCC3-rs861539, ERCC1-rs11615), drug pathways (MTHFR-rs1801133, TYMS-rs34743033, UMPS-rs1801019) and detoxification (MDR1-rs2032582, GSTP1-rs11338272) were characterized through RLFP-PCR and dHPLC analysis.
Tumor responses were directly evaluated on surgical specimes and organized according to TNM classification.
Pathological complete response (CR) was defined as the absence of residual tumor (ypT0N0); near pathological complete response (nCR) was defined as the presence of microfoci of cancer cells at the primary site with negative lymph nodes; the remaining patients were classified as non responders (NR). Responders were defined as patients having CR or nCR.
Cancer specific survival (CSS) was defined as the time between diagnosis and death from cancer; relapse-free survival (RFS) was defined as the time between initiation of therapy and the first evidence of disease recurrence. Survival curves were computed with the Kaplan-Meyer method and compared using the log rank test. Statistical analysis were performed using chi square test, logistic regression and Multifactor Dimensionality Reduction method.

Patients responded to CRT at tumor level as follows: pT0 (patients without tumor) in 25.7% , pT1-2 (patients with an important tumor reduction) in 34.3% and pT3-4 (patients without tumor reduction) in 40%.
So less than half of patients demostrated to have any response from CRT, according to the literature. All genotype data were correlated to pathological response.
Chi square tests showed no significant correlation between genotipization and local patological respose. Also logistic regression was performed and no associations between genotype, sex, age and pathological response were revealed.
On the contrary, using the MDR method, we showed a significant correlation between the combination of XRCC1/MTHFR677 genetic variants and major response (p=0,0009) that was correcly predicted in 77.8% of patients.
About the esophageal cancer set of patients, univariate analysis showed that MTHFR 677TT, MDR1 2677GT, GSTP1 114CC, XPC 499CC and XPC 939AC+CC genotypes were associated to shorter RFS with a p value ≤0.1 and were defined as high risk variants.
A model including these five polymorphisms discriminated three numerically similar subgroups, carriers of 0-2 (n= 48), 3 (n= 38) or 4-5 (n= 36) high risk genotypes, for which 5-year RFS was 67.1%, 50.0% and 20.9% (p= 0.0002) and 5-year CSS was 71.1%, 55.8% and 25.8% (p=0.0003), respectively.
When the 5-SNP panel was combined with histology, the analysis split patients in two main subsets with 5-year RFS rates ranging from 61% to75% and 22% to 36%. In particular, 5-year RFS was different in the subset with 3 high risk polymorphisms according to histology: 61% in squamous and 36% in adenocarcinoma patients (p=0.06). Globally, two class risk could be obtained with 5 years RFS and CSS rates of 65% vs 27% (HR 3.0, 95% CI 2.0-6.0, p<0.0001) and 69% vs 31% (HR 2.9, 95% CI 1.8-5.7, p<0.0001), respectively.
In the end, the combination of pathological response with the 5-SNP panel allowed the allocation of the whole series in two major informative risk classes: high (47.5% of patients, including all NRs and nCRs with 3-5 unfavourable genotypes) or low risk (52.5% of patients, including all CRs and nCRs with 0-2 unfavourable genotypes) class. The two final groups had statistically different outcomes: 5-year PFS rates were 79.4% vs 17.7% (HR 6.71, 95% CI : 3.98-12.0, p<0.0001) and 5-year CSS rates were 79.3% vs 26.3% (HR 6.25, 95% CI : 3.6-11.5, p<0.0001).
The internal validation procedure by MDR confirmed our models as good predictors.
Finally, important to underline, before establishing the SNPs panel, all the single polymorphisms were evaluated and associated to pathological response, both in rectal and in esophageal cancer patients through univariate analysis.
XPC Lys939Gln SNP was significantly associated with pathological response: pts carrying wild genotype presented complete or major response in 84.1% of cases, compared to 52.6% and 40% in heterozygotes and Gln homozygotes, respectively (p=0.0006). No association was found with the other SNPs.
In contrast with these findings, in the set of rectal patients, as above mentioned, univariate analysis revealed any statistically significant association between pathological response and SNPs, not even with XPC Lys939Gln, predicting pathological response in esophageal neoplasms; in this sample set it was not related to a significant reduction of tumor mass in rectal cancers (p=0.37).

In conclusion our data demonstrated the role of a panel of 4 genes/5 SNPs in predicting PFS and CSS in patients receiving the same intensive neoadjuvant chemoradiation protocol. Polymorphisms of XPC, MDR1, GSTP1 and MTHFR deserve further evaluation in order to guide therapeutic decisions in this setting of patients.
Another important aspect of these results is the predictive value in pathological response only in esophageal and not in rectal cancer patients.
Furthermore, our findings suggest that epistasis should be considered when analysing pharmacogenetic associations. The Multifactor Dimensionality Reduction is an easy and valid method to detect genetic combinations that can identify patients with a high probability of tumor response when chemoradiotherapy for colonrectal cancer is indicated.

Abstract (italiano)

I tumori gastrointestinali (GI) si riferiscono a condizioni maligne che colpiscono esofago, stomaco, intestino, vescica, fegato e pancreas e vengono considerati complessivamente i tumori con maggiore grado di letalità a livello mondiale. I tumori gastrointestinali rappresentano il 22% di tutti i tumori e la maggiore minaccia per la salute mondiale con il 12% delle morti annuali complessive correlate al tumore. Negli ultimi anni, l'alto grado di incidenza dei tumori GI, in Europa ha stimato più di 250mila nuovi casi e 140mila morti. Sebbene l'incidenza dei tumori gastrointestinali sia diminuita nella parte occidentale del mondo dagli anni 40'-80', rimane in ogni caso un problema per la salute pubblica mondiale. In particolare, in Asia e in alcune parti del Sud America, i tumori gastrointestinali sono il tipo di neoplasie più diffuse e causa di morte. Nonostante i progressi nella diagnosi dei tumori gastrointestinali, alcuni vengono individuati molto tardi a causa di sintomi poco evidenti o metodi di screening poco specifici. La maggior parte dei pazienti vengono diagnosticati all'ultimo stadio, pertanto perdono le oppurtunità di interventi medici precoci e circa il 20-45% di questi vanno incontro a resezione in seguito a ricaduta tumorale o sviluppo di metastasi a causa della natura altamente aggressiva dei tumori. La natura aggressiva di questi tumori è correlata ad un elevato numero di anomalie tra cui l'inattivazione di alcuni geni oncosoppressori, l'attivazione di numerosi oncogeni, riattivazioni di telomerasi e anomalie in diversi fattori di crescita o altri recettori.
In particolare, il cancro al retto è considerato uno dei tumori più comunemente riscontrati in tutto il mondo. L'incidenza e l'indice di mortalità variano a seconda dell'area geografica.
Negli Stati Uniti si stimano più di 130mila nuovi casi e più di 50mila morti nell'ultimo anno. Nell' Unione Europea , il tumore al retto rappresenta il 35% dei tumori colonrettali; l'incidenza è 15-25/100,000 all'anno e la mortalità è 4-10/100,000 all'anno.
Mentre il cancro all'esofago è la sesta tra le cause maggiori di mortalità correlate al tumore e l'ottavo tipo di tumore più diffuso a livello mondiale. Nel mondo 450.000 persone sono affette da tumore all'esofago e la sua incidenza è in aumento.
Il tumore all'esofago rappresenta la causa maggiore di morte per cancro nella popolazione maschile mondiale. La prognosi è relativamente sfavorevole con un tasso di sopravvivenza a 5 anni che varia dal 15% al 26% in base al tipo di trattamento; i risultati migliori si hanno con una diagnosi precoce della malattia durante gli stadi iniziali.
La resezione chirurgica e la radioterapia rappresentano la terapia curativa per gli stadi precoci di tumore al retto e all'esofago ma una percentuale significativa di pazienti viene classificata come tumore localmente avanzato. In questo gruppo di pazienti, il tumore cresce oltre le pareti del retto o esofago oppure è in grado di invadere gli organi o strutture vicine; in questo caso la chirurgia e la radioterapia sono inadeguate portando ad un maggior rischio di ricaduta locoregionale e sviluppo di metastasi.
Negli ultimi anni la combinazione di excisione chirurgica e terapia neoadiuvante prechirurgica è considerata come terapia gold standard per il tumore al retto ed esofageo localmente avanzato. Infatti in più della metà dei pazienti che vengono trattati con chemioterapia, tra cui 5-fluorouracile e/o cisplatino, mostrano un significativo downstaging del tumore iniziale e una riduzione di recidive locali. L'altra metà dei pazienti non è in grado di rispondere in maniera efficace alla chemioterapia. Attualmente non esistono variabili in grado di predire la risposta alla chemioterapia. Esistono però numerose variazioni interindividuali in meccanismi importanti come la riparazione del DNA e il metabolismo dei folati, delle pirimidine e del cisplatino che possono influire sulla resistenza alla radio e chemioterapia. Alcuni polimorfismi di geni conosciuti essere coinvolti in questi pathway sono stati ampiamente descritti in letteratura e sono stati associati con l'outcome del trattamento antitumorale. Ad oggi però non esiste ancora un pannello di polimorfismi in grado di predire l'outcome terapeutico e la maggiorparte degli studi utilizza modelli statistici lineari per analizzare i dati ottendo risultati inconsistenti. Anche per quanto riguarda l'analisi dei genotipi esistono molte divergenze, infatti la statistica lineare non è in grado di valutare l'epistasi ovvero le interazione che normalmente avvengono tra i geni a livello di due o più loci pertanto il fenotipo sarà differente se si considera l'espressione di un gene in maniera indipendente. Questo fenomeno molto frequente deve essere considerato qualora si intraprendano studi di farmacogenetica e la statistica lineare non è in grado di valutare questo aspetto. Il metodo Multifactor Dimensionality Reduction è stato progettato specificamente per identificare le interazioni tra variabili discrete che possono influenzare un outcome binario e attualmente viene sempre più utilizzato in studi di farmacogenetica in quanto il numero delle variabili che si vogliono analizzare è consistente. Questo metodo classifica i genotipi in “risposta” o “non risposta” in modo da ridurre la multidimensionalità dei dati in una sola dimensione, in questo modo è possibile individuare combinazioni genetiche che conferiscano un determinato grado di predittività della malattia.

Lo scopo di questo studio consiste nel valutare la correlazione tra alcuni polimorfismi in geni coinvolti nella riparazione del DNA, nel pathway di detossificazione e nel meccanismo di azione e metabolismo dei farmaci antitumorali con l'outcome clinico dei trattamenti radiochemioterapici concomitanti impiegati attualmente come standard in neoadiuvante per i pazienti affetti da tumore al retto e all’esofago.
Inoltre, si vuole valutare l’utilizzo di nuovi approcci statistici per individuare correlazioni genotipo-fenotipo.

In questo studio sono stati arruolati 70 pazienti con tumore rettale di stadio II e II, di cui 18 femmine e 52 maschi con età media di 62 anni. Tutti i pazienti sono stati trattati per 5 settimane con 300 mg/m2/die di 5-fluorouracile mediante infusione venosa e contemporaneamente con radiazioni 56 Gy, seguito da resezione chirurgica.
Le risposte a livello tumorale sono state direttamente valutate sui campioni chirurgici e ordinate secondo la classificazione TNM. I pazienti sono stati considerati come responsivi (se pT0 ovvero in caso di completa scomparsa del tumore e pertanto risposta completa; pT1 o pT2 in caso di risposta parziale) o non responsivi (se pT3 e pT4)
Sono stati raccolti i campioni di sangue periferico dei pazienti arruolati e il DNA genomico è stato estratto da linfociti di sangue periferico mediante kit commerciale Wizard Genomic (Promega). Il DNA così ottenuto è stato utilizzato per l'analisi dei genotipi di ERCC1, XPD, XPA, XPC, XRCC1, XRCC3, UMPS, MTHFR677, MTHFR1298, TYMS 3'UTR and TYMS 5'VNTR mediante PCR-RFLP.
In particolare abbiamo analizzato i seguenti SNPs: XRCC1 Arg399Gln (rs25487), MTHFR 677 C>T (rs1801133), MTHFR 1298 A>C (rs1801131),TYMS 3'UTR 1494del6 (rs34489327), TYMS 5'UTR 28bp (rs34743033), TYMS 5'UTR G/C (rs2853542), XPC Lys939Gln A>C (rs2228001), XPD (ERCC2) A>C (rs121913019), ERCC1 C>T (rs121913027), XRCC3 Thre241Met G>A (rs861539), UMPS T>C (rs10049380).
La scelta dei polimorfismi da analizzare si è basata sulla ricerca degli stessi su dbSNP di NCBI in base alle frequenze genotipiche nella nostra popolazione.
I genotipi sono stati correlati con gli outcome del tumore dopo chemioradioterapia considerando sia la risposta completa ovvero T0 vs T1-4 sia quella maggiore ovvero T0-2 vs T3-4.
Per quanto riguarda il set di pazienti con tumore esofageo, sono stati arruolati 124 pazienti con tumore esofageo localmente avanzato e della giunzione gastroesofagea (GEJ) (T2-T4 con o senza linfonodi positivi) e trattati con CRT neoadiuvante. Tutti i pazienti hanno ricevuto settimanalmente docetaxel (35mg/m2) e cisplatino (25mg/m2), infusione protratta di fluorouracile (150mg/m2/die), radioterapia concomitante (50Gy) e successivamente intervento chirurgico radicale.
Sono stati raccolti i campioni di sangue periferico dei pazienti arruolati e il DNA genomico è stato estratto da linfociti di sangue periferico mediante kit commerciale Wizard Genomic (Promega). Il DNA così ottenuto è stato utilizzato per l'analisi PCR- RFLP dei seguenti polimorfismi dei geni coinvolti nella riparazione del DNA (XPA-rs1800975, XPC-rs2228000, XPC-rs2228001, XPD-rs13181, XRCC1-rs25487, XRCC3-rs861539, ERCC1-rs11615), nel meccanismo del farmaco (MTHFR-rs1801133, TYMS-rs34743033, UMPS-rs1801019) e nella detossificazione (MDR1-rs2032582, GSTP1-rs1138272).
Le risposte a livello tumorale sono state direttamente valutate sui campioni chirurgici e ordinate secondo la classificazione TNM. La risposta patologica completa (CR) è stata definita come assenza di tumore (ypT0N0); la risposta patologica quasi completa (nCR) è stata definita come presenza di microfoci di cellule tumorali nel sito primario con linfonodi negativi; i restanti pazienti sono stati classificati come non responsivi (NR). I pazienti CR ed nCR sono stati classificati invece come responsivi.
La cancer specific survival (CSS) è stata definita come il tempo tra la diagnosi e la morte causata dal tumore; il relapse free survival (RFS) è stato definito come il tempo tra l'inizio della terapia e la prima evidenza di ricaduta della malattia.
Le curve di sopravvivenza sono state calcolate con il metodo Kaplan-Meyer e confrontate utilizzando il log rank test.
Le analisi statistiche sono state eseguite con il test chi quadro, regressione logistica e con il metodo Multifactor Dimensionality Reduction.
I pazienti con tumore al retto che hanno risposto alla radiochemioterapia a livello tumorale sono stati suddivisi nel seguente modo: pT0 (pazienti in cui la massa tumorale era completamente sparita) 25,7%, pT1-pT2 (pazienti in cui la massa tumorale si era notevolmente ridotta ma non scomparsa del tutto) 34,3% e pT3-4 (pazienti in cui la massa tumorale era rimasta invariata o quasi dopo trattamento con cherioradioterapia) 40%.
Pertanto poco meno della metà dei pazienti non hanno risposto al trattamento, in accordo con i dati di letteratura.
Le genotipizzazioni di tutti i pazienti sono state correlate con la risposta patologica. L'analisi statistica con il test chi quadro non ha mostrato nessuna correlazione tra genotipi e risposta patologica. E' stato eseguito anche il test di regressione logistica e non sono state osservate correlazioni tra genotipo, età, sesso e risposta patologica.
Al contrario invece, utilizzando il metodo MDR abbiamo dimostrato una correlazione significativa tra la combinazione delle varianti genetiche XRCC1/MTHFR677 e la risposta maggiore (p=0,0009) che è stata correttamente predetta nel 77,8% dei pazienti.

Per quanto riguarda i pazienti con tumore esofageo, le analisi univariate mostrano che i genotipi MTHFR 677TT, MDR1 2677GT, GSTP1 114CC, XPC 499CC, e XPC 939AC+CC sono associati a un ridotto RFS con p value ≤ 0.1 e pertanto sono state definite come varianti ad alto rischio.
Un modello che include questi 5 polimorfismi ha discriminato tre sottogruppi numericamente simili, portatori di 0-2 (n=48), 3 (n=38) e 4-5 (n=34) genotipi ad alto rischio, per i quali è stato calcolato un RFS a 5 anni di 67.1%, 50% e 20.9% (p=0.0002) rispettivamente e un CSS a 5 anni di 71.1%, 55.8% e 25.8% (p=0.0003) rispettivamente.
Nel momento in cui il pannello di 5 SNPs è stato combinato con i dati istologici, le analisi hanno suddiviso i pazienti in due set principali con RFS a 5 anni dal 61% al 75% e dal 22% al 36%. In particolare, RFS a 5 anni era differente nel gruppo di pazienti con 3 varianti ad alto rischio e in accordo con l'istologia: 61% nei pazienti con tumore squamoso e 36% nei pazienti con adenocarcinoma (p=0.06). Globalmente, due classi di rischio potrebbero essere ottenute con i seguenti valori di RFS e CSS a 5 anni 65% vs 27% (HR 3.0, 95% CI 2.0-6.0, p<0.0001 e 69% vs 31% (HR 2.9, 95%CI 1.8-5.7, p<0.0001).
La combinazione di risposta patologica con in pannello di 5 SNPs ha permesso la ridistribuzione di tutti i gruppi nelle due classi di rischio maggiormente informative: alto rischio (47.5% dei pazienti, inclusi tutti i NRs e nCRs con 3-5 genotipi sfavorevoli) e basso rischio (52.5% dei pazienti, inclusi tutti i CRs e nCRs con 0-2 genotipi sfavorevoli). Questi due gruppi hanno outcome statisticamente differenti: PFS a 5 anni 79.4% vs 17.7% (HR 6.71, 95% CI 3.98-12, p<0.0001) e CSS a 5 anni 79.3% vs 26.3% (HR 6.25, 95%CI 3.6-11.5, p<0.0001).
La procedura di validazione interna mediante MDR ha confermato i nostri modelli come buoni predittori.
Infine, oltre al pannello sono stati valutati i singoli polimorfismi in associazione con la risposta patologica per entrambi I set di pazienti, tumore all’esaofago e al retto, mediante analisi univariata. Il polimorfismo XPC Lys939Gln è stato significativamente associato alla risposta patologica: I pazienti con il genotipo wild type nell’84.1% dei casi hanno raggiunto una risposta patologica completa o maggiore rispetto al 52.6% e 40% dei pazienti eterozigoti o Gln omozigoti (p=0.0006). Nessun’altra associazione significativa è stata trovata con gli altri SNPs. Per quanto riguarda invece il set di pazienti con tumore al retto, a conferma di quanto detto sopra, le analisi univariate non hanno rilevato nessuna relazione statistica significatica tra la risposta patologica e gli SNPs, nemmeno con XPC Lys939Gln, predittivo di risposta invece nelle neoplasie esofagee; in questo caso il polimorfismo non era associato ad una significativa riduzione della massa tumorale nelle forme rettali (p=0.37).

In conclusione, i nostri dati hanno dimostrato il ruolo di un pannello a 4/5 SNPs nel predire PFS e CSS in pazienti che hanno ricevuto lo stesso protocollo di terapia neoadiuvante chemioterapico. I polimorfismi di XPC, MDR1, GSTP1 e MTHFR meritano ulteriori valutazioni per guidare meglio le decisioni terapeutiche in pazienti con queste caratteristiche.
Il polimorfismo XPC 939 è associato alla risposta patologica nei pazienti con tumore all’esofago ma non nei pazienti con tumore al retto.
Inoltre, i nostri risultati ci permettono di affermare che l'epistasi dovrebbe essere sempre considerata nel momento in cui si analizzano associazioni farmacogenetiche.
Il Multifactor Dimensionality Reduction è un metodo semplice e molto valido per individuare le combinazioni genetiche in grado di identificare quei pazienti con tumore al retto con un alta probabilità di rispondere in maniera soddisfacente alla chemioradioterapia.

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Tipo di EPrint:Tesi di dottorato
Relatore:Giusti, Pietro
Dottorato (corsi e scuole):Ciclo 28 > Scuole 28 > SCIENZE FARMACOLOGICHE > FARMACOLOGIA MOLECOLARE E CELLULARE
Data di deposito della tesi:29 Gennaio 2016
Anno di Pubblicazione:29 Gennaio 2016
Parole chiave (italiano / inglese):pharmacogenetics, rectal cancer, esophageal cancer, genetic biomarkers, neoadjuvant chemoradiotherapy
Settori scientifico-disciplinari MIUR:Area 05 - Scienze biologiche > BIO/14 Farmacologia
Struttura di riferimento:Dipartimenti > Dipartimento di Scienze del Farmaco
Codice ID:9392
Depositato il:21 Ott 2016 15:33
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