Análisis de la relación entre el sistema reninaangiotensina y la respuesta al tratamiento con antiangiogénicos en pacientes con cáncer colorrectal y cáncer de mama avanzado

Abstract

INTRODUCCIÓN: Actualmente no disponemos de marcadores predictivos de respuesta al tratamiento antiangiogénico en pacientes con cáncer, aunque el desarrollo de hipertensión arterial (HTA) secundaria se ha asociado con una evolución mejor de la enfermedad. Nuestro objetivo es explorar la relevancia clínica de polimorfismos genéticos de diferentes componentes del Sistema Renina Angiotensina (SRA) así como de otros genes relacionados con la HTA y la vía angiogénica en pacientes con cáncer colorrectal y cáncer de mama avanzado. PACIENTES, MATERIAL Y MÉTODO: Se incluyeron 232 pacientes diagnosticados de cáncer colorrectal o mama avanzado tratados con bevacizumab. Se aisló ADN genómico a partir de sangre periférica y se realizó el genotipado mediante PCR en tiempo real de los siguientes polimorfismos: polimorfismos del SRA [AGTR1 A1166C (rs5186), AGT M235T (rs699), ECA I/D (rs1799752 o rs4646994)]; polimorfismos de otros genes relacionados con la HTA como es el caso de los receptores adrenérgicos [ADRB1 Gly389Arg (rs1801253), ADRB2 Arg16Gly (rs1042713), ADRB2 Gln27Glu (rs1042714), ADRB3 Trp64Arg (rs4994)], manejo renal de sodio [GNB3 825 C>T (rs5443)] y sintasa de óxido nítrico endotelial [NOS3 -786T>C (rs2070744), NOS3 Glu298Asp (rs1799983)]; así como polimorfismos relacionados con la vía del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) [VEGF -2578C/A (rs699947), VEGF -1498 C/T (rs833061), VEGFR-1 (o FLT; rs9582036)]. Asimismo, se determinaron los niveles en plasma de VEGF y de enzima convertidora de angiotensina (ECA) usando los correspondientes kits de ELISA. La actividad antitumoral de bevacizumab se ensayó en ratones xenoinjertados ortotópicamente con células de cáncer de mama que sobreexpresaron AGTR1. Por último, se testó el crecimiento tumoral y la supervivencia de ratones genéticamente modificados para desarrollar cáncer de mama (ratones MMTVPyMT) tras la adición de angiotensina II (AT-II) y un anti-VEGF murino (B20). RESULTADOS: En cáncer de mama avanzado (n=83): el genotipo IN/IN de ECA se asoció con una tasa de progresión mayor en comparación con IN/DEL y DEL/DEL (50 vs 11.8%; p=0.02) y con un tiempo al fallo de tratamiento (TFT) menor [mediana de 2.87 meses (IC 95% 0-6.56) vs 9.60 meses (IC 95% 6.88-12.32); p=0.003]. El genotipo CT del AGT M235T se relacionó con un TFT menor [mediana de 7.47 meses (IC 95% 5.45- 9.48) en CT vs 9.60 meses (IC 95% 6.17-13.03) en TT y 16.80 meses (IC 95% 15.26- 18.34) en CC; p=0.03] y supervivencia global (SG) menor [mediana de 20.63 meses (IC 95% 12.03-29.24) en CT vs 30.67 meses (IC 95% 18.35-42.99) en TT vs no alcanzada en CC; p=0.04]. El genotipo CC de VEGFR-1 se vinculó con una SG menor [mediana de 13.67 meses (IC 95% 0.00-31.39) en CC vs 22.50 meses (IC 95% 7.05-37.95) en AA vs 48.57 meses (IC 95% 43.63-53.50) en CA; p=0.005]. El genotipo CT de NOS3 786T>C se asoció con una SG menor [mediana de 19.47 meses (IC 95% 15.14-23.79) en CT vs 48.57 meses (IC 95% 0-97.71) en TT sin alcanzar la mediana en CC; p=0.034]. Niveles plasmáticos de VEGF superiores se correlacionaron con una mayor tasa de respuestas globales [TRG] (p=0.02) y con una disminución del 20% del riesgo de fallar al tratamiento (p=0.002). En cáncer colorrectal avanzado (n=149): el genotipo AA de AGTR1 A1166C se relacionó con una tasa de progresión mayor en comparación con AC y CC (13.7 vs 4.3%; p=0.05). El genotipo AA de VEGF -2578 C/A se asoció con más progresiones en comparación con CC y AC (24.2 vs 8.8 y 3.9 % respectivamente; p=0.006), con un TFT menor [mediana de 8.30 meses (IC 95% 5.80-10.79) en AA vs 10.50 meses (IC 95% 8.35-12.65) en AC vs 17.50 meses (IC 95% 9.34-25.66) en CC; p=0.003] y SG menor [mediana de 23.20 meses (IC 95% 18.02-28.37) en AA vs 33.70 meses (IC 95% 23.99-43.40) en AC vs 40.47 meses (IC 95% 26.59-54.34) en CC; p=0.05]. El genotipo GT del polimorfismo NOS3 Glu298Asp se vinculó con una tasa de progresión mayor en comparación con los genotipos homocigóticos (15.6 vs 0%; p=0.05) y con una SG menor [mediana de 25.97 meses (IC 95% 7.09-44.85) en GT vs 41.30 meses (IC 95% 28.49-54.10) en GG, sin ser alcanzada en TT; p=0.01]. Considerando la muestra en su totalidad, el genotipo DEL/DEL de ECA se asoció con niveles superiores de ECA en plasma pero sin alcanzar la significación estadística (p>0.05). Además, niveles de ECA altos se correlacionaron con más TRG (p=0.05). Observamos que pacientes con niveles de ECA ≥ 135 ng/mL y genotipos DEL/DEL o IN/DEL presentaron un TFT mayor que aquéllos con niveles de ECA < 135 ng/mL y genotipo IN/IN [mediana de 13.30 meses (IC 95% 9.05-17.55) vs 7.77 meses (IC 95% 1.65-13.88); p=0.04]. In vivo, los experimentos demostraron una actividad antitumoral de anti-VEGF significativamente mayor en tumores de cáncer de mama con sobreexpresión de AGTR1, así como tras la adición de AT-II. CONCLUSIONES: Una mayor actividad del eje ECA-AT-II-AGTR1 se asocia con una respuesta mejor a bevacizumab, lo que sugiere que el SRA, además de otros polimorfismos relacionados con la HTA y con la vía de VEGF, podría ser una fuente de posibles marcadores predictivos de respuesta al tratamiento antiangiogénico. Se necesitan más estudios que confirmen estos hallazgos.

INTRODUCTION: Predictive biomarkers of benefit from angiogenesis inhibition in cancer are lacking but response to anti-angiogenic drugs is associated with development of hypertension secondary to treatment. Therefore, this study explored the clinical relevance of genetic polymorphisms of the renin–angiotensin system (RAS), as well as polymorphisms of other genes related to hypertension and angiogenic pathway in advanced colorectal or breast cancer patients. MATERIAL AND METHODS: Genomic DNA was isolated from peripheral blood from 232 metastatic colorectal or breast cancer patients treated with bevacizumab. The following genetic polymorphisms were genotyped using RT-PCR: genetic polymorphisms of the RAS [A1166C (rs5186), AGT M235T (rs699), ACE I/D (rs1799752 or rs4646994)]; genetic polymorphisms of other genes related to hypertension such as adrenergic receptors [ADRB1 Gly389Arg (rs1801253), ADRB2 Arg16Gly (rs1042713), ADRB2 Gln27Glu (rs1042714), ADRB3 Trp64Arg (rs4994)], renal sodium management [GNB3 825 C>T (rs5443)] and endothelial nitric oxide synthase [NOS3 - 786T>C (rs2070744), NOS3 Glu298Asp (rs1799983)]; genetic polymorphisms related to the vascular endothelial growth factor (VEGF) pathway [VEGF -2578 C/A (rs699947), VEGF -1498 C/T (rs833061), VEGFR-1 (or FLT; rs9582036)]. Circulating VEGF and angiotensin converting enzyme (ACE) levels were analysed using ELISA kits. The antitumoral activity of bevacizumab was assayed in mice orthotopically xenografted with AGTR1-overexpressing breast cancer cells. Finally, the tumor growth and the survival of genetically engineered mice for breast cancer (MMTV-PyMT mice) after the addition of angiotensin II (AT-II) and a murine anti-VEGF antibody (B20) were tested. RESULTS: In advanced breast cancer patients (n=83): the ACE IN/IN genotype was associated with a higher rate of disease progression compared with IN/DEL and DEL/DEL (50 vs 11.8%; p=0.02) and with shorter time to treatment failure (TTF) [median of 2.87 months (95% CI 0-6.56) vs 9.60 months (95% CI 6.88-12.32); p=0.003]. The AGT M235T CT genotype was associated with shorter TTF [median of 7.47 months (95% CI 5.45-9.48) in CT vs 9.60 months (95% CI 6.17-13.03) in TT and 16.80 months (95% CI 15.26 -18.34) in CC; p=0.03] and overall survival (OS) [median of 20.63 months (95% CI 12.03-29.24) in CT vs 30.67 months (95% CI 18.35-42.99) in TT vs not reached in CC; p=0.04]. The VEGFR-1 CC genotype was associated with shorter OS [median of 13.67 months (95% CI 0.00-31.39) in CC vs 22.50 months (95% CI 7.05-37.95) in AA vs 48.57 months (95% CI 43.63-53.50) in CA; p=0.005]. The NOS3 786 CT genotype (rs2070744) was associated with shorter OS [median of 19.47 months (95% CI 15.14- 23.79) in CT vs 48.57 months (95% CI 0-97.71) in TT vs not reached in CC; p=0.034]. Higher plasma levels of VEGF were correlated with a higher overall response rate (ORR) (p=0.02) and with a 20% decrease in the risk of failing treatment (p=0.002). In advanced colorectal cancer patients (n=149): the AGTR1 1166 AA genotype was associated with a higher progression rate compared to AC and CC (13.7 vs. 4.3%; p=0.05). The VEGF - 2578 AA genotype (rs699947) was associated with more progressions compared to CC and AC (24.2 vs. 8.8 and 3.9% respectively; p=0.006), with shorter TTF [median of 8.30 months (95% CI 5.80 -10.79) in AA vs 10.50 months (95% CI 8.35-12.65) in AC vs. 17.50 months (95% CI 9.34-25.66) in CC; p=0.003] and OS [median of 23.20 months (95% CI 18.02-28.37) in AA vs 33.70 months (95% CI 23.99-43.40) in AC vs 40.47 months (95% CI 26.59-54.34) in CC; p=0.05]. The Glu298Asp NOS3 GT genotype was associated with a higher progression rate compared to homozygous genotypes (15.6 vs 0%; p=0.05) and with shorter OS (median of 25.97 months (95% CI 7.09- 44.85) in GT vs 41.30 months (95% CI 28.49-54.10) in GG vs not reached in TT; p=0.01]. Considering all patients, the DEL/DEL genotype was associated with higher plasma ACE levels, but the difference was not statistically significant (p>0.05). Besides, higher circulating ACE levels were found to be associated with a higher ORR (p=0.05). We observed that patients with ACE levels ≥ 135 ng/mL and DEL/DEL or IN/DEL genotypes presented higher TTF compared to patients with ACE levels <135 ng/mL and IN/IN genotype [median of 13.30 months (95% CI 9.05-17.55) vs 7.77 months (95% CI 1.65-13.88); p=0.04]. Moreover, in vivo experiments showed a significantly higher antitumoral activity of bevacizumab in tumours derived from AGTR1-overexpressing breast cancer cells, as well as after addition of AT-II. CONCLUSIONS: A higher activity of ACE-AT-II-AGTR1 axis is associated with a better response to bevacizumab, suggesting that the SRA, in addition to other polymorphisms related to hypertension and VEGF pathway, could be an important source of possible predictive markers of response to antiangiogenic treatment. More studies are needed to confirm these findings.