Selección de un panel de marcadores para la detección precoz del cáncer colorrectal

Abstract

El cáncer colorrectal (CCR) es uno de los tumores malignos más frecuentes y representa la segunda causa de muerte por cáncer en todo el mundo. La mayoría de los casos de CCR surgen a partir de adenomas avanzados (AA) mediante un proceso de carcinogénesis muy lento, que puede durar incluso décadas, lo que hace que los programas de cribado constituyan una estrategia de prevención muy eficaz para esta neoplasia. Los individuos con familiares de primer grado (FPG) con CCR tienen un riesgo entre 1,23-5,44 veces mayor de presentar tumores o AA; por ello, son especialmente importantes las estrategias de cribado en esta población. La colonoscopia es la prueba de referencia para detectar neoplasia avanzada (NA: CCR o AA). Sin embargo, al tratarse de una prueba invasiva se asocia con mayor riesgo de complicaciones, lo que provoca que la participación en programas de cribado basados en esta técnica sea muy baja. Entre los métodos de cribado de CCR no invasivos destaca la determinación inmunológica cuantitativa de sangre oculta en heces (fecal immunochemical test, FIT), que presenta una sensibilidad adecuada para detectar CCR, pero insuficiente para el diagnóstico de AA. Otra limitación de FIT es su baja capacidad para identificar las lesiones proximales. La aceptación de esta prueba por la población diana es mejor que la de la colonoscopia, aunque sigue siendo reducida, incluso en individuos con antecedentes familiares de CCR. Los marcadores séricos constituyen una alternativa para la búsqueda de nuevos marcadores no invasivos para la detección de NA, ya que en la sangre se transportan muchas moléculas y la obtención de una muestra es un proceso poco costoso y sin riesgos. El objeto de este estudio es evaluar la utilidad de marcadores séricos: las proteínas sCD26, NDKA y MMP-9, y los marcadores de metilación NEUROG1 y ALX4, para la detección de NA en una cohorte de cribado formada por individuos asintomáticos con riesgo familiar de CCR. La cohorte de cribado, reclutada en el Complexo Hospitalario Universitario de Ourense, se analizó de modo prospectivo. Incluía 516 individuos asintomáticos con al menos un FPG con CCR. A todos ellos se les extrajo una muestra de sangre y se determinó la sangre oculta en heces (FIT), antes de ser sometidos a una colonoscopia, lo que permitió comparar los nuevos marcadores séricos con la prueba no invasiva más usada en clínica. Los individuos se clasificaron considerando la lesión más grave como: sin hallazgos, con patologías benignas, con adenomas no avanzados, con AA o con CCR. Se observó una prevalencia para CCR de 0,8% (n=4) y para AA de 10,3% (n=53). En este estudio se observaron niveles séricos de sCD26 significativamente más bajos en los casos con AA y en el grupo de NA frente a los individuos sin neoplasia. Estos resultados corroboran los descritos previamente en cohortes de casos-controles, así como en individuos sintomáticos. La curva ROC para discriminar los casos de NA del resto mostró un valor de AUC de 0,748, superior al que presentaba FIT en esta cohorte (0,719). Se estudiaron distintos puntos de corte. Fijando la especificidad al 80% se lograba detectar el 59,65% de los casos de NA (75% de CCR y 58,49% de AA). Empleando un punto de corte con una especificidad del 95,21% se diagnosticaban el 28,07% de los individuos con NA, identificando del mismo modo aquellos con AA distales o solo proximales, lo que resultó una ventaja frente a FIT. Estos resultados indican que la proteína sCD26 puede ser un buen marcador para el cribado de CCR en individuos con riesgo familiar. En este trabajo se estudió por primera vez la utilidad de los niveles séricos de la proteína NDKA para el cribado de CCR. Se observó un incremento progresivo en la concentración de NDKA desde los individuos sin neoplasia, pasando por los casos de adenomas no avanzados y aquellos con AA, hasta el grupo de CCR que presentó el valor más elevado. La curva ROC para la detección de NA presentó un valor de AUC de 0,612. Empleando un punto de corte con una especificidad del 80% se detectaban el 25% de los casos de CCR y el 35,85% de los individuos con AA (33,33% de los que tenían lesiones distales y 42,86% de aquellos con lesiones solo proximales). Fijando un punto de corte cercano al 95% de especificidad se identificaba, tan solo, el 17,54% de los casos de NA, lo que demuestra la limitada capacidad diagnóstica de la proteína NDKA. Otro de los marcadores séricos analizados fue la proteína MMP-9, estudiada previamente en relación al diagnóstico de CCR en otro tipo de cohortes. Se observó que la concentración de esta molécula se relacionaba de forma significativa con el género y la edad de los individuos, por lo que fue necesario realizar una corrección de los valores de MMP-9 para evitar los efectos de estas variables de “confusión”. Los niveles de MMP-9 corregida (MMP-9c) fueron significativamente superiores en los pacientes con AA. La capacidad diagnóstica de esta molécula para la detección de NA resultó limitada, con un valor de AUC de 0,572. Se estudiaron varios puntos de corte. Fijando la especificidad al 80% se identificaban el 25% de los casos de CCR y el 22,64% de los AA. Seleccionando un punto de corte con una especificidad del 95%, se detectaba tan solo el 5,26% de los casos de NA, lo que indica la baja capacidad diagnóstica de la proteína MMP-9, al menos para el cribado de CCR en individuos con antecedentes familiares de esta enfermedad. En este estudio se cuantificó la metilación en suero de los genes ALX4 y NEUROG1 para determinar su posible utilidad para el cribado de CCR. El análisis del porcentaje de metilación, mediante pirosecuenciación, se realizó para ambos genes en una selección de individuos. Esto permitió descartar el gen ALX4 como posible marcador para la detección de NA, ya que no se observó un incremento significativo en su metilación en los individuos con CCR o AA. En el caso del gen NEUROG1, se observó que los sitios CpG 7, 8, 9 y 12 eran los que presentaban mayor capacidad diagnóstica para detectar NA. Posteriormente, se cuantificó el porcentaje de metilación de estos sitios CpG, mediante PCR en tiempo real específica para metilación (MS-qPCR), en toda la cohorte de cribado. El porcentaje de metilación de NEUROG1 fue mayor en individuos con CCR o AA que en aquellos sin neoplasia. La curva ROC de NEUROG1 para la detección de NA mostró un valor de AUC de 0,674. Se estudiaron varios puntos de corte, con valores de especificidad comprendidos entre 96 y 80%, detectando entre el 17,54 y el 52,63% de los casos de NA. Se llegó a identificar el 75% de los pacientes con CCR y el 50,94% de los AA, lo que sugiere que la metilación del gen NEUROG1 en suero podría ser de utilidad para el cribado de CCR. Ninguno de los marcadores séricos evaluados mejoraba significativamente la capacidad diagnóstica individual de FIT. Por ello, para intentar conseguir una mayor eficiencia diagnóstica se decidió combinar los marcadores en un panel. El análisis univariante demostró que, entre los marcadores séricos evaluados, las proteínas sCD26, NDKA y el porcentaje de metilación de NEUROG1, así como las variables demográficas género masculino y edad, predecían la presencia de NA. La combinación de marcadores con mejor capacidad diagnóstica fue la formada por sCD26, NDKA, NEUROG1, género y edad de los individuos (panel 1). Este panel mostró un valor de AUC de la curva ROC para NA de 0,810, superior al que presentaba FIT (0,719). Al fijar la especificidad en el 98%, la sensibilidad del panel 1 era igual a la de FIT para la identificar AA (32,08%) pero no superaba su capacidad diagnóstica para detectar NA (31,58% vs 36,84%). El panel 1 mejoraba la detección de los AA proximales respecto a FIT (35,71% vs 7,14%). Con la intención de mejorar la capacidad diagnóstica para NA se planteó una nueva estrategia, combinando los marcadores experimentales con FIT. Se elaboró un nuevo panel (panel 2) que incluía las variables sCD26, NDKA, NEUROG1, género, edad de los individuos y FIT. La curva ROC elaborada para discriminar NA presentó un valor de AUC de 0,866, superior al observado para FIT individualmente. Seleccionando un punto de corte con una especificidad cercana al 98% de especificidad, el panel 2 alcanzó mayor sensibilidad que FIT para detectar tanto NA (45,61%) como AA (41,51%), respecto a FIT. Sin embargo, ese punto de corte identificaba significativamente mejor los AA distales que aquellos solo proximales. A pesar de que el panel 2 consiguió incrementar la capacidad diagnóstica individual de FIT para la detección de NA, con la intención de facilitar el uso del panel de marcadores en el ámbito clínico se desarrolló una nueva estrategia. La población diana, en este caso, fueron todos los individuos que presentaron un resultado negativo para FIT. De nuevo, se analizó la capacidad de cada marcador y de las variables demográficas de predecir la presencia de NA y, una vez seleccionadas, se combinaron para dar lugar a un nuevo panel. El panel 3 estaba formado por las variables sCD26, NDKA, NEUROG1 y edad. La curva ROC mostró un valor de AUC de 0,789 para la detección de AA entre los individuos con un resultado negativo para FIT. Empleando un punto de corte para el panel 3 con una especificidad del 95,21%, se detectaban el 50% de los casos de AA que previamente no habían sido detectados por FIT. Considerando nuestros resultados, para el cribado de CCR se plantea una estrategia en dos pasos comenzando con FIT en toda la cohorte y aplicando el panel 3 de marcadores solamente entre los individuos con resultado negativo para FIT. Esta estrategia permite identificar en la cohorte analizada todos los casos de CCR y el 66,04% de los individuos con AA, con tan solo el 6,94% de falsos positivos. Esta combinación no sólo mejora la sensibilidad individual de FIT para la detección de AA, sino también resulta en la detección similar de aquellos individuos con lesiones de localización solo proximal (64,29%) y aquellos con lesiones distal (66,67%). El panel 3 formado por los marcadores sCD26, NDKA, NEUROG1 y la edad, logra complementar la capacidad diagnóstica de FIT, especialmente para la detección de AA de localización proximal, por lo que la estrategia en dos pasos mencionada puede ser una buena alternativa al uso individual del test de sangre oculta en heces. Esta propuesta debe ser validada en cohortes independientes, en un estudio multicéntrico.